Page 17 - 4363
P. 17

y (x ) в точках  x ,  x ,...,  x . Найчастіше  x   x   ih , i = 0, 1, ...,
                                             1  2    n                i    0
                            n,  де  h  –  крок  збільшення  змінної  x,  n  -  число  інтервалів
                            розв’язку з кроком h.
                                  Розглянемо  тут  дві  групи  чисельних  методів  розв’язку
                            задачі Коші: однокрокові і багатокрокових.
                                                    Однокрокові методи
                                  Однокрокові методи - це методи, в яких для знаходження
                            наступної точки на кривій y = f (x) потрібна інформація лише
                            про  одне      в   попередньому      кроці.   Найпростішим      з
                            однокрокових методів є метод Ейлера:
                                             y   y (x  , y  )h , i  1 , 0  ,..., n  1       (2.2)
                                               i  1  i  i
                                  Метод Ейлера має невисоку точність (порядку h).
                                                                                           4
                                  Для  досягнення  більш  високої  точності  (порядку  h )
                            використовують метод Рунге-Кутта четвертого порядку:
                                            k   2 k   2 k   k
                                  y     y   0     1     2   3   , де
                                   i 1  i
                                                     6
                                                                          h      k
                                     k   h  f   (x  , y  ) ,   k   h  f   (x   , y   1  )    (2.3)
                                      0         i  i         2         i      i
                                                                          2      2
                                                    h      k
                                       k   h  f   (x   , y   0  )  , k   h  f   (x   h , y   k  )
                                        1        i      i         3        i      i   2
                                                    2       2
                                                   Багатокрокові методи
                                  У  багатокрокових  методах  для  відшукання  наступної
                            точки кривої у = f (x) потрібна інформація більш ніж про одну
                            з попередніх точок.
                                  Нехай  знайдено  значення  y ,    y    y ,  y ,    в  чотирьох
                                                                 i 3  i 2  i 1  i
                            послідовних  точках.  При  цьому  є  також  обчислені  раніше
                            значення правої  частини рівняння (2.1)  y ,    y    y ,  y ,  . Тоді
                                                                         i 3  i 2  i 1  i
                            схему методу Адамса можна представити у вигляді:
                                               h       5h   2   3h   3
                                y   i  1   y i   h  f  i      f i       f i       f i  , i  4 , 3  ,..., n  1 (2.4)
                                                2      12          8
                                  де кінцеві різниці в точці  x мають вигляд:
                                                              i

                                                           15
   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22