Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений

Содержание

Слайд 2

Задание 1) Решить заданное уравнение: y’-4xy=-4x^3,y(0)=-0.5 2) Показать и защитить презентацию

Задание

1) Решить заданное уравнение:
y’-4xy=-4x^3,y(0)=-0.5
2) Показать и защитить презентацию на решение

задачи Коши.
3) Продемонстрировать программу нахождения численного решения уравнения с помощью методов Эйлера и Рунге-Кутты 2-го порядка.
4) Нарисовать графики решений.
5) Проверить полученные результаты.

1

Слайд 3

Задача Коши Формулировка: Задана точка (x0,y0). Найти решение y(x), для которого

Задача Коши

Формулировка:
Задана точка (x0,y0). Найти решение y(x), для которого y(x0)=y0.
Теорема существования

решения:
Если функция f(x,y) и ее частная производная f’(x,y) определены и непрерывны в области G, то какова бы ни была внутренняя точка (x0,y0) этой области, данное уравнение в некоторой окрестности этой точки имеет единственное решение, удовлетворяющее условию y(x0)=y0

2

Слайд 4

Решение задачи Коши 3

Решение задачи Коши

3

Слайд 5

Решение задачи Коши 4

Решение задачи Коши

4

Слайд 6

Проверка решения 5

Проверка решения

5

Слайд 7

Метод Эйлера 6

Метод Эйлера

6

Слайд 8

Геометрический смысл метода Эйлера Повышение точности решения может быть получено с помощью уменьшения шага интегрирования

Геометрический смысл метода Эйлера

Повышение точности решения может быть получено с помощью

уменьшения шага интегрирования
Слайд 9

Метод Рунге-Кутты 2-го порядка (первого метода Рунге). 7

Метод Рунге-Кутты 2-го порядка (первого метода Рунге).

7

Слайд 10

Алгоритм 8

Алгоритм

8

Слайд 11

Код программы 9

Код программы

9

Слайд 12

Результаты работы 10

Результаты работы

10

Слайд 13

График 11

График

11

Слайд 14

Анализ результатов На графике мы наблюдаем, что методы Эйлера и Рунге-Кутты

Анализ результатов

На графике мы наблюдаем, что методы Эйлера и Рунге-Кутты

2-го порядка подходят для решения ОДУ.

12

Слайд 15

Анализ работы Грачёв Владимир – изучение методов, поиск информации, составление презентации,

Анализ работы

Грачёв Владимир – изучение методов, поиск информации, составление презентации, проверка

решения.
Быков Георгий – изучение методов, написание кода , составление алгоритма, решение задачи Коши, проверка решения, помощь при оформлении презентации.

13

Слайд 16

Анализ работы Выполняя работу мы допускали ошибки в решении задачи Коши.

Анализ работы

Выполняя работу мы допускали ошибки в решении задачи Коши.
При написании

кода были допущены ошибки.
Вся команда активно принимала участие в работе, и проблемы были быстро устранены.

14

Слайд 17

Используемые ресурсы http://orloff.am.tpu.ru/chisl_metod_labs_2/Lab2/teoriya.htm (Описание метода Рунге-Кутты) http://energy.bmstu.ru/gormath/mathan2s/du1/du111.htm ( информация об ОДУ)

Используемые ресурсы

http://orloff.am.tpu.ru/chisl_metod_labs_2/Lab2/teoriya.htm (Описание метода Рунге-Кутты)
http://energy.bmstu.ru/gormath/mathan2s/du1/du111.htm ( информация об ОДУ)
http://fihel.ru/analit_gem/koshizad21.htm
(Геометрический смысл метода

Эйлера)
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4_%D0%A0%D1%83%D0%BD%D0%B3%D0%B5_%E2%80%94_%D0%9A%D1%83%D1%82%D1%82%D1%8B (изучение метода Рунге-Кутты)

15

Слайд 18

Используемые ресурсы Проверка задачи Коши: http://allcalc.ru/node/659 Среда для написания кода: Microsoft

Используемые ресурсы

Проверка задачи Коши:
http://allcalc.ru/node/659
Среда для написания кода:
Microsoft Visual Studio 2015
Программа

для рисования блок-схем:
https://www.draw.io/
Построение графиков:
http://yotx.ru/

16