Разностные методы решения краевой задачи для обыкновенного дифференциального уравнения.
Линейная краевая задача имеет вид: (6.9) (6.10) при . Решение задачи (6.9)-(6.10) проводится в следующей последовательности: 1. Определение сетки. Отрезок [a,b] делится на частей:
, , 2. Определение сеточной функции :
3. Аппроксимация уравнения: Для каждой узловой точки заменяем функции и производные в уравнениях 6.9-6.10 конечноразностными аналогами: т.е. (6.11) т.е. Получаем ситему линейных алгебраических уравнений для определения неизвестных величин . 4. Решение СЛАУ. Система уравнений решается методом прогонки. Пример 6.4. Решить краевую задачу методом конечных разностей с шагом : Решение. Решение проводим в следующей последовательности: 1. Определение сетки: | | | |
, - краевые точки, - внутренние точки. 2. Определение сеточной функции : 3. Аппроксимация уравнения:
Получим систему четырех линейных алгебраическихуравнений с четырьмя неизвестными , , и : или 4. Решение системы методом прогонки. Значения , , , записываем в виде таблицы.
Прямой ход прогонки. Определяем прогоночные коэффициенты и (). , т.к. Обратный ход прогонки. Вычисляем (). Поскольку , то . Сеточную функцию записываем в виде таблицы
|