Mathcad. Лабораторный практикум. Найханов В.В. - 40 стр.

UptoLike

Составители: 

40
Задание к работе:
Решите на отрезке ],[
0 N
xx задачу Коши ),( yxfy
=
,
00
)( yxy = методом Рунге-Кутты с постоянным шагом. Изобразите графики
решений, вычисленных с шагами h, 2h и h/2. Значение
0
xx
N
> выберите само-
стоятельно.
Варианты индивидуальных заданий
0),,(
=
yyxF
Начальное условие
1
0)1( =++ dxedye
xx
5.0)0( =y
2
0ln
=
+ yxyy
ey =)1(
3
04
22
=++
xxyyx
2)0( tgy =
4
0
cos
2
3
2
=
+ dx
x
e
tgydxe
x
x
)2()1( earctgy
=
5
xx
eyye =
+ )1(
1)0( =y
6
yyxy lnsin =
ey =
2
π
7
0
11
=
+
+ x
ydy
y
xdx
1)1( =y
8
xdydxy =+ )1(
2
1
4
=
π
y
9
yxy sinsin =
22
ππ
=
y
10
02)(3
22
=+++ dxydyyyx
1)0( =y
Решить задачу Коши ),,(
2111
yyxfy
=
, ),,(
2122
yyxfy
=
,
0,11
)( yay = ,
0,22
)( yay
=
на отрезке
],[ ba методом Рунге-Кутта с постоянным шагом h=0.1. Изобразите
графики решений, вычисленных с шагами h, 2h и h/2.
Варианты индивидуальных заданий
f
1
(x,y
1
,y
2
) f
2
(x,y
1
,y
2
) y
1
(a) y
2
(a)
a b
1 x+y
1
(y
1
-y
2
)
2
0 1 -1 1
2 siny
2
cosy
1
0.5 -0.5 -1 3
3 xcos(y
1
+y
2
) sin(y
1
-y
2
) -0.6 2 2 5
4 siny
1
cos
2
y
2
cosy
1
cosy
2
0 0 -1 3
5 cos(y
1
y
2
) sin(y
1
+y
2
) 0 0 0 2
6 y
2
lnx y
1
+y
2
-2 -1 1 4
7 2y
1
/y
2
2y
1
-y
2
1 1 1 3
8 y
1
+y
2
1/(1+ y
1
+y
2
) 0 0 0 4
                                                       40



       Задание к работе: Решите на отрезке [ x0 , xN ] задачу Коши y′ = f ( x, y ) ,
y ( x0 ) = y0 методом Рунге-Кутты с постоянным шагом. Изобразите графики
решений, вычисленных с шагами h, 2h и h/2. Значение xN > x0 выберите само-
стоятельно.

      Варианты индивидуальных заданий

 №                           F ( x, y, y′) = 0
                                                                Начальное условие
 1      (e x + 1)dy + e x dx = 0                                          y (0) = 0.5
 2      y ln y + xy ′ = 0                                                   y (1) = e
 3        4 − x 2 y ′ + xy 2 + x = 0                                     y (0) = −tg 2
 4                      2 − ex                                        y (1) = arctg (2 − e)
        3e x tgydx +            dx = 0
                        cos 2 x
 5      (1 + e x ) yy ′ = e x                                                y (0) = 1
 6      y ′ sin x = y ln y                                                  ⎛π ⎞
                                                                           y⎜ ⎟ = e
                                                                            ⎝2⎠
 7       xdx   ydy                                                          y (1) = 1
             −     =0
        1+ y 1+ x
 8      (1 + y 2 )dx = xdy                                                  ⎛π ⎞
                                                                           y⎜ ⎟ = 1
                                                                            ⎝4⎠
 9      y ′ sin x = sin y                                                  ⎛π ⎞ π
                                                                          y⎜ ⎟ =
                                                                           ⎝2⎠ 2
 10     3( x 2 y + y )dy + 2 + y 2 dx = 0                                   y (0) = 1


    Решить задачу Коши y1′ = f1 ( x, y1 , y 2 ) , y 2′ = f 2 ( x, y1 , y 2 ) , y1 (a) = y1,0 , y2 (a) = y2,0
на отрезке [a, b] методом Рунге-Кутта с постоянным шагом h=0.1. Изобразите
графики решений, вычисленных с шагами h, 2h и h/2.

      Варианты индивидуальных заданий

№          f1(x,y1,y2)                   f2(x,y1,y2)        y1(a)    y2(a)        a           b
1             x+y1                         (y1-y2)2           0        1          -1          1
2             siny2                         cosy1            0.5     -0.5         -1          3
3         xcos(y1+y2)                    sin(y1-y2)         -0.6       2           2          5
4         siny1cos2y2                   cosy1cosy2            0        0          -1          3
5          cos(y1y2)                    sin(y1+y2)            0        0           0          2
6             y2lnx                         y1+y2            -2       -1           1          4
7            2y1/y2                         2y1-y2            1        1          1           3
8             y1+y2                    1/(1+ y1+y2)           0        0           0          4