Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Звіт
про виконання лабораторної роботи №4
з курсу: ”Алгоритмічні основи криптографії ”
на тему: ”Методи розвязування систем лінійних диференціальних рівнянь”
Мета роботи: вивчити основні чисельні методи розвязування систем лінійних диференціальних рівнянь.
Теоретичні відомості
Розвязати систему диференціальних рівнянь першого порядку
чисельним методом означає для заданої послідовності аргументів та числа , не знаходячи аналітично виразу функції-розвязків , знайти такі значення , щоб , де і=1,.....,n.
Отже, чисельні методи дозволяють отримати таблицю значень функцій для заданої послідовності аргументів (аргументи змінюються з кроком інтегрування h).
Знаходження розвязку системи при початкових умовах називаютьзадачею Коші. Ця задача має єдиний розвязок, який залежить від початкових умов, якщо праві частини неперервні і виконується умова Ліпшиця:
де L-константа Ліпшиця.
Зауважимо, що довільне диференціальне n-го порядку
можна завжди звести до системи n дифернціальних рівнянь першого порядку, шляхом заміни Позначимо
Складемо систему диференціальних рівнянь для функцій .
Маємо
Отже, для функцій одержимо таку систему диференціальних рівнянь:
Для вдосконаленого методу Ейлера знаходять нахил інтегральної кривої в точці x і в точці x+h, а потім за середнім нахилом на цілому кроці h визначають приріст функції:
Для наближеної оцінки похибки методів Ейлера зручно скористатися так званим "подвійним перерахунком", а саме : знаходять значення з кроком h, а потім визначають завдяки подвійному перерахунку з кроком h/2. Різниця між та буде похибкою методу.
Завдання
Диференціальне рівняння:
Початкові умови:
Проміжок інтегрування:
Похибка: 0,001
Крок:h=0.05
Блок – схема алгоритму зі зміним кроком
Текст програми зі сталим кроком
Текст програми зі зміним кроком
Висновок: під час виконання даної лабораторної роботи ми навчились використовувати модифікований метод Ейлера для розв’язування диференціальних рівнянь. Ми побачили, як змінює результат точність, і у програмі зі сталим кроком як впливає на результат величина кроку.