Численное решение задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений методами типа Рунге-Кутта. Часть 1. Корзунина В.В - 21 стр.

UptoLike

Рубрика: 

21
==
=
=
=
1,...,1,0
1
1
1
rj
r
k
j
kk
r
k
k
τγ
γ
(64)
линейных алгебраических уравнений относительно неизвестных
r
γ
γ
γ
,...,,
21
.
Поскольку определитель системы (определитель Вандермонда ) отличен от нуля ,
имеется единственное решение
r
γ
γ
γ
,...,,
21
. С этими весами в узлах сетки
τ
ϖ
составим линейную комбинацию
=
=
r
k
k
H
k
uU
1
τ
γ
. (65)
Полученное решение
H
U называют откорректированным решением или
решением, экстраполированным по Ричардсону. Погрешность решения
H
U имеет
порядок
r
τ :
)(max
rH
OuU τ
τ
ϖ
=− . (66)
Строгое доказательство приведенного выше утверждения о порядке
точности
H
U можно найти в книге [4].
Замечание об оценке погрешности .
Пусть определено решение задачи Коши с постоянным шагом
H
на
сетке
τ
ϖ
экстраполяционным методом Ричардсона порядка
r
. То
есть выбраны
r
целых чисел
r
NN
<
<
<
...0
1
, построены сетки
rk
k
,...,2,1, =
τ
ϖ , и методом Эйлера получены решения
r
uuu
τττ
,...,,
21
, из
которых построена линейная комбинация
=
=
r
k
k
H
k
uU
1
τ
γ (65), которая
является численным решением порядка
r
. Для оценки погрешности
решения
H
U поступим следующим образом. Возьмем целое число
1+r
N , удовлетворяющее условию
1+
<
rr
NN , и на сетке
1+r
τ
ϖ
проинтегрируем методом Эйлера еще раз исходную задачу Коши.
Далее по уже вычисленным решениям и вновь полученному
решению
1+r
u
τ
, т.е . исходя из набора решений
121
,,...,,
+ rr
uuuu
ττττ
,
                                                                21
      �      r

      �
      �
            ∑γ
            k =1
                   k    =1
      �      r
                                                                                                       (64)
      �
      ��    ∑γ τ
            k =1
                   k     k
                          j
                              =0, j =1,..., r −1


линейных алгебраических уравнений относительно неизвестных γ1 , γ2 ,..., γr .
Поскольку определитель системы (определитель Вандермонда) отличен от нуля,
имеется единственное решение γ1 , γ2 ,..., γr . С этими весами в узлах сетки ϖτ
составим линейную комбинацию
                        r
      U H =∑ γk u τk .                                                                                 (65)
                       k =1


      Полученное решение U H называют откорректированным решением или
решением, экстраполированным по Ричардсону. Погрешность решения U H имеет
порядок τ r :
           max U H −u =O (τ r ) .                                                                      (66)
            ϖτ


      Строгое доказательство приведенного выше утверждения о порядке
точности U H можно найти в книге [4].
Замечание об оценке погрешности.
                              Пусть определено решение задачи Коши с постоянным шагом H на
                              сетке ϖτ экстраполяционным методом Ричардсона порядка r . То
                              есть выбраны r целых чисел 0