Рассмотрим дифференциальное уравнение
(1)
в предположении, что функция дифференцируема в некоторой окрестности точки . Задача Коши для дифференциального уравнения (1) формулируется так: найти решение уравнения (1), удовлетворяющее условию .
Метод Рунге - Кутта.
Допустим, что функция имеет непрерывные частные производные до -го порядка включительно, тогда решение задачи Коши для уравнения (1) будет обладать непрерывными производными до -го порядка включительно и если значение при известно, , то справедливо равенство
,
. (5)
значения входящих сюда производных вычисляются из уравнения (1) последовательным дифференцированием:
,
,
,… (6)
дифференциальный уравнение mathcad mathconnex
Подставляя значения , ,…, определенные выражениями (6) в соотношении (5), можно вычислить значение . Однако такой расчет требует вычислений, сложность которых возрастает с увеличением порядка производных. Для сокращения вычислительной работы Рунге предложил значение в виде:
, (7)
где ,
; ,…,
, , , …, , , …, , , …, - некоторые параметры.
Формула (3) получается как частный случай формулы (7) при , а формула (4) - при . Рассмотрим вопрос о выборе параметров , , . Для простоты ограничимся случаем . Введем обозначение:
, (8)
из выражения (7) следует, что
. (9)
учитывая соотношения (6), из равенства (8) найдем:
Перейти на страницу: 1 2 3
|