matematykaszkolna.pl
Metody Numeryczne - przybliżenie pochodnych, wzór róznicowy i siatka Stachu: rysunekZadanie z Metod Numerycznych. Nie wiem czy dobrze rozwiązuję zadania tego typu, czy ktoś mógłby pomóc? Zadanie dzieli się na dwie części: 1. Dana jest funkcja u(x,y)=u(xi,yj)≈ui, j. Zapisać kolejno dla u(x,y)=u(xi,yj)≈ui, j wzory na przybliżenie pochodnych: A. pierwszego rzędu, względem zmiennej y na podstawie wzoru:
  F(t) − F(t−Δt)  
F'(t)≈

  Δt  
B. drugiego rzędu, względem zmiennej x na podstawie wzoru:
  F(t) − 2F(t+Δt)+F(t+2Δt)  
F''(t)≈

  Δt2  
Tę część rozwiązałem następująco:
  F(t) − F(t−Δt)  
A. F'(t)≈

  Δt  
du  u(x,y) − u(x,y−Δy)   u(xi,yj) − u(xi,yj−1) 


=

=
dy  Δy   Δy  
 ui,j−ui,j−1 

 Δy 
  F(t) − 2F(t+Δt)+F(t+2Δt)  
B. F''(t)≈

  Δt2  
d2u  u(x,y) − 2u(x+Δx,y) +u(x+2Δx,y)  


=
dx2  Δx2  
 u(xi,yj)−2u(xi+1,yj)+u(xi+2,yj) ui,j−2ui+1,j+ui+2,j 

=

 Δx2 Δx2 
2. Dana jest funkcja u(x,y)=u(xi,yj)≈ui, j spełniająca zagadnienia brzegowe:
d2u du 

− RC

+ u = 0
dx2 dy 
u(x,0)=Δ, dla x∊[0,5] u(5,y)=X, dla y∊[0,2] A. Utworzyć wzór różnicowy dla podanego równania różniczkowego, korzystając ze wzorów z części 1 zadania. B. Narysować siatkę. Zaznaczyć na niej wszystkie wprowadzone oznaczenia, punkty tworzące otrzymany wzór różnicowy oraz warunki brzegowe. Przyjąć podział siatki na 6 części względem zmiennych x i y. Tę część rozwiązałem następująco: A. Na podstawie powyższych wzorów na przybliżenie pochodnych:
 d2u du 

− RC

+ u = 0 ⇒
 dx2 dy 
 ui,j−2ui+1,j+ui+2,j ui,j−ui,j−1 

− RC

+ ui,j = 0
 Δx2 Δy 
B. Starałem się przedstawić najlepiej jak umiem na rysunku. Same zaznaczenie punktów wydaję mi się że rozumiem. Nie jestem jednak pewien zagadnień brzegowych.
15 lut 17:53