Різницевий метод розв'язування
звичайних диференціальних рівнянь.
Апроксимація. Метод прогонки
Розглянемо задачу:
[0, 1] розіб'ємо на n частин, ,
Розглянемо розклади
Із (3),(4) одержимо
(5),(6),(7) – різницеві співвідношення, які апроксимують 1,2 похідну. Використовуючи різницеві співвідношення (5),(6),(7) апроксимуючи оператори L , l одержимо задачу:
Щоб порівнювати фунції u (h) i u , f (h) i f , введем норму
Означення 1:
Оператор L h (l ) апроксимує на функції u оператор L (l ) з порядком апроксимації К , якщо , що має місце:
Означення 2:
f h () апроксимує f () з порядком апроксимації К , якщо , що має місце:
Означення 3:
Різницева схема (8), (9) апроксимує крайову задачу (1), (2) з порядком апроксимації к, якщо виконуються умови (10-13).
Розглянемо апроксимацію оператора крайових або початкових умов.
Відзначимо, що розв'язок задачі (14-15) задовільняє і ряд тривіальних умов. Наприклад:
Оператор апроксимуєм різницевим оператором
Враховуючи, що , одержимо:
, тобто
Щоб одержати апроксимацію вищого порядку, треба використовувати тривіальні умови
Використаємо тривіальні умови для визначення ; із рівняння
Замість задачі (14), (15) можем розглядати задачу
тому, що розв'язок задачі (14-15) однозначно визначається умовами (14), (16).
Для підвищення порядку апроксимації можна користуватись ще формулами:
Метод прогонки
Виберемо сітку х0 , х1 …х N , x0 =a, xn =b, h=(b-a)/n
Різницеву схему (3), (4) перетворимо до вигляду:
Розглянутий метод називається різницевим методом прогонки.
Якщо різницева задача (5),(6) має вигляд:
То проводячи аналогічні викладки одержимометод правої прогонки, якщо
то метод буде стійким до похибки округлень
Якщо виконуються умови:
то можна застосовувати метод лівої прогонки, який буде стійкий до похибок заокруглень
Приклад: знайти розв'язок задачі
в точках х n =0, 1n, n=0,1,…10
Розв'язок:
Практична задача апроксимується на сітці х n =0, 1n, n=0,1,…10 різницевою схемою
Для розв'язку використовуємо метод правої прогонки
1) Знаходимо прогоночні коефіцієнти:
2) Значення у n обчислюємо по співвідношенням
Результати обчислень зручно записувати в таблицю:
| n | x n | z n | y n | Індивідуальне завдання з книжки “Сборник задач по методах вычислений” под ред. Монас-тырского, ст. 217, 204 точний розв'язок – y(x) = (1-x) 2 |
| 0 | - | - | 1 | |
| 1 | 0 | 1 | 0.81 | |
| 2 | 0.5 | 0.49 | 0.64 | |
| 3 | 0.66667 | 0.31333 | 0.49 | |
| 4 | 0.75 | 0.22 | 0.36 | |
| 5 | 0.8 | 0.16 | 0.25 | |
| 6 | 0.83333 | 0.11667 | 0.16 | |
| 7 | 0.68714 | 0.08286 | 0.09 | |
| 8 | 0.87500 | 0.05500 | 0.04 | |
| 9 | 0.88889 | 0.03111 | 0.01 | |
| 10 | 0.9 | 0.0100 | 0 |
До питання про існування розв'язку різницевої схеми
На сітці х0 , х1 …х N , x0 =a, xn =b, h=(b-a)/n апроксимуємо різницевою схемою
Різницева схема (3-4) має єдиний розв'язок, якщо відмінний від 0 її детермінант
Ця умова (7) не зручна для перевірки, тому існування розв'язку доводять використовуючи теорему:
Теорема (дискретний принцип максимуму )
Нехай 1) p(x), g(x), f(x) – достатньо гладкі функції;
2) g(x) 0 на [a, b ]
3) h настільки мале, що
Тоді, якщо у внутрішніх точках проміжку [a,b<
Наверняка у вас есть товары или услуги, продажа которых приносит вам максимальную прибыль. Для быстрого старта в сети вам необходимо создание посадочной страницы (одностраничного сайта), на которой будет размещена информация о маржинальных товарах/услугах интернет магазина. За 8 лет опыта разработки конверсионных страниц мы выработали оптимальную структуру, которая позволит привлекать через landing page больше продаж. На такую структуру «одевается» ваш контент — фирменный стиль, тексты, фотографии, уникальные торговые предложения, после чего страница выходит в свет. Разработка лендинга и запуск в сети — до 7 рабочих дней. Стоит отметить, что в разработку самой посадочной страницы входит и написание копирайтером продающих текстов для вашего бизнеса, чтобы каждый посетитель страницы захотел совершить покупку именно у вас. Результат: качественно разработаная продающая посадочная страница, которая готова приносить вам новых клиентов.