Дәрістік сабақ № 9
№ 9 тақырып
Айырымдылық сұлбалар үшін максимум принципі.
Пуассон теңдеуіне қойылған айрымдылық Дирихле есебінің жинақтылығы мен орнықтылығы.
Монотонды айырымдылық сұлбалар.
Жоспары:
(қаралатын сұрақтар тізімі)
Гиперболалық типтегі теңдеу үшін шектік-айырымдық схема
Торлар әдісі. Дирихле есебі үшін торлар әдісі.
Параболалық түрдегі теңдеулер үшін шектеулі айырымдық әдіс.
Мазмұны:
(дәріс материалы)
Гиперболалық типтегі теңдеу үшін шектік-айырымдық схема
Гиперболалық теңдеулерге ішек тербелісінің, сығылатын газ қозғалысының, электромагниттік өріс ауытқуы таралуының есептері келтіріледі.
Ішек тербелісінің аралас есебін қарастырайық.
(1)
бастапқы шарттар
(2)
Шекаралық шарттар
(3)
-жеткілікті тегіс берілген функциялар және .
Тор құрамыз
-натурал сандар.
(4)
(5)
бастапқы шарт.
шартын пайдаланып нөмірі болатын жалған қабаттағы
функциясының мәндерін анықтауға болады.
мұнда (6)
(6)-теңдіктен
(7)
қабаттағы мәндерін тапқаннан кейін, есептеуді бастай аламыз.
Шекаралық шарттар
, (8)
Мысал. Ішек тербелісі теңдеуінің арлас есебінің шешімін торлар әдісімен құру керек
.
Бастапқы шарттары
.
Шекаралық шарттары
.
Шешімді h=0,1 қадаммен, функциясының мәнін төрт ондық таңбамен дейінгі дәлдікпен анықтап, орындау керек.
Шешуі. Есепті шешу үшін мына формуланы пайдаланамыз
мұнда i=1, 2, …; j=1, 2, 3, ….
Бұл жағдайда ал табу үшін, мысалы, мына формуланы пайдаланамыз
және де
(i=0, 1, 2, …, n),
(j=0, 1, 2, 3, 4, 5).
Бұдан басқа,
Шешуді көрсетілген формулалармен кестеде орындау ыңғайлы.
Кестені толтыру тәртібі:
1. мәнін деп есептеп, бірінші жолға жазамыз (ол мәніне сәйкес).
2. мәнін деп есептеп кестенің бірінші бағанына жазамыз (ол мәніне сәйкес).
|
0
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
0,4
|
0,5
|
0,6
|
0,7
|
0,8
|
0,9
|
1,0
|
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
|
0
0,005
0,02
0,045
0,08
0,125
|
0,198
0,2381
0,2317
0,2218
0,2082
0,1757
|
0,384
0,4247
0,4399
0,3949
0,3175
0,2524
|
0,546
0,5858
0,5879
0,5356
0,4391
0,2810
|
0,672
0,7092
0,6815
0,6321
0,4991
0,3076
|
0,750
0,7677
0,7534
0,6450
0,5006
0,2585
|
0,768
0,7942
0,7312
0,6219
0,4044
0,1586
|
0,714
0,7315
0,6627
0,4906
0,2799
0,6090
|
0,576
0,5825
0,4909
0,3207
0,1552
0,0394
|
0,342
0,3354
0,2405
0,1555
0,0802
-0,0003
|
0
0
0
0
0
0
|
3. мәнін кестенің соңғы бағанына жазамыз (ол мәніне сәйкес).
4. мәнін мына формуламен есептейміз мұнда және кестенің бірінші жолынан алынады, ал (i=1, 2, …, 9); h=0,1. Нәтижені кестенің екінші жолына жазамыз.
5. мәндерін келесі жолдарда мына формуламен есептейміз мұнда мәндері кестенің алдындағы екі жолынан алынады.
Достарыңызбен бөлісу: |