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欧拉方法

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欧拉方法是一种最简单的初值数值求解方法。


[编辑] 方法

初值问题的数值解法

\dot{x}=f(t,x), \quad \quad x(t_0)=x_0

对于一个常微分方程选择一个步长 h > 0, 观察特定的时刻

t_k=t_0+kh, \quad \quad k=1,2,\dots

分步计算出各自的值

x_{k+1}=x_k+hf(t_{k+1},x_{k+1}) \quad,\quad k=1,2,\dots

f(tk + 1,xk + 1)这里算出来的值并非显式的,只是隐式的。每一步都要(取决于等号右边f的类型)求解一个线性的或非线性的方程组

通过计算xk的值,可以得到初值问题x(tk)的真值的近似解。步长越小,计算量越大,但近似值与真值越接近。

此过程xk + 1 = xk + hf(tk,xk)被定义为精确欧拉方法。

[编辑] 参考文献

  • E. Hairer, S.P. Norsett, G. Wanner: 普通微分等式解法 I, Springer Verlag
  • M. Hermann: 常微分等式的数值控制, 初值及边界值问题, 奥登堡出版社, 慕尼黑与维也纳, 2004, ISBN 3-486-27606-9
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