2、10.21.2000001.2428060.04280620.41.4800001.5836490.10364930.61.8560002.0442380.18823840.82.
3、3472002.6510820.30388251.02.9766403.4365640.4599242)用改进的Euler公式进行计算,具体形式如下:)0=1席=兀+心+X)跖=兀+力(石+1+溜)力+1=+y}+)i=0,1,2,3,4计算结果列表如下■1舌X溜卜(石)-X00.01.0000001.2000001.2800000.00000()10.21.2400001.5280001.6256000.00286020.41.5768001.9721602.0912320.00684930.
4、62.0316962.5586352.7033030.01254240.82.6306693.3168033.4940300.02041351.03.4054170.031147ryf=-y(x>0)3.对初值问题,证明用梯形公式所求得的近似值为[『(0)=12-/7;y(加)沙=(-~~)l(i=0,1,2,…)2+h并证明当时,它收敛于准确解y=e~Xi,其'I1Xj=ih为固定点。解:1)对以上初值问题用梯形公式得hJ+i=X+—[(-J7/)+(一)I+i)],i=0,1,2,…』()i其
5、屮N=ih由上式递推得2)yi=(2-/?•l-h2J2(1-护肖——==e92护h2lim(l——)''心82limx=5•证明h艰=升+評+4他+他)鸟2=/(可+£,力+*加])上3=/(xz+h,yi-hk、+2hk2)是1个3阶公式。证明X+i=X+;伙1+4他+心)6K=f(习,旳)鸟2=f(xi+
6、,X+£'1)他=fg+h,yz-hk、+2hk2)是一个3阶公式解局部截断误差为[/+1=歹(习+1)—),(石)一纟(K]+4K2+K.)0K严.心”))hK2=f(x^-,JC3=
7、f(xt+h,y(xi)-hK[+2hK2)出微分方程有yx)=f(x,y(x))M(兀,y(Q)dx埶“⑴)rw=亠型+卑严m)+ywdxdyS2/(x,y(x))dx2d2f(x,y(x))yM+y”胪(3⑴)dxdy8分(兀,)心))dx2+2yV)8分(兀,『⑴)dxdy+畑分+),©)敬兀,)心))K、=yxi)hhK2=f^i^-,丁(可)+尹(可)=f(X,y(G)+£坐沖+1ya)df(“,心))2ox2dx+_1「上)2带/(並』(九))2^22,a%2+決)2叽炖dy+2卫
8、厶g刊Eg)22dxdy血2hh2=yU)+-/(xz)+-+0(/?)+0(/,)心=/(习+h,》(可)+妙(看)+肪yS)+0(沪))〃"(“))+淬(<心))+血5)+巧dx2/2+2”%"”))+"(兀)2心(3(兀))dxdy+0(胪)=Vg)+砂(习)+y2池石)+yxi)+0(沪)/72力3心"©)+歹©)+訂⑷+。(胪)h--ya)+4ya)+2wa)6h2+一2+y'(Xi)+hyxi)+^<彷)“)_心严,畑)=0(胪)・••所给公式是一个3阶公式6.导出屮点公式(或称E
9、uler两步公式)兀+1=兀_1+2/#(无,兀)并给出局部截断谋差。解:1°法1将后退Eluer公式X=儿一1+借(為,刀)和Eluer公式X+l+〃(习,刃)相加得到X+i=X_i+2hf(xi9yi)2°法2得畑二也气严2加©),齐(―柿)2/?6代入等式得到2n6变形得到y(x(+i)=yU/-i)+2妙(可,y(N))+忽略小量项[/?『"©•),并用兀代替丁(為),得到中点公式刀+1=力_1+2〃(為,开)局部截断误茅心+1=y(召+1)-y(石•_1)—2吋'(Xj,y(兀•))1O
10、=2hyXxi)+三沪广S+%)—2g)6丿爪广s+处)67•证明解y'=/(x,y)的公式:畑冷®+畑)+諛心+”畑)-畑力)+3念_,畑)]是二阶的,并求出其局部截断误羞。1h解:/?/+i=y(x/+i)--[y(x/)+y(x/_1)]--[4/(x/+1,^(x/+1))-/(兀,)"))+3/(s,y(g))]=y(兀+i)-£y(兀)-£丁(兀一1)-御仇“+扌y'(兀)-1⑪'(兀一)23=y(xt)+hyxi)+—y"(七)+—)严(可)+0(沪)一£y(xf)