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龙格库塔解微分方程

《数值分析》课程实验报告
一、实验目的
1.掌握用MA TLAB求微分方程初值问题数值解的方法;
2.通过实例学习微分方程模型解决简化的实际问题;
3.了解龙格库塔方法的基本思想。

二、实验内容
用龙格库塔方法求下列微分方程初值问题的数值解
y’=x+y
y(0)=1 0<x<0
三、实验步骤
程序:
function ff=rk(yy,x0,y0,h,a,b)%yy为y的导函数,x0,y0,为初值,h为步长,a,b为区间c=(b-a)/h+1;i1=1; %c为迭代步数;i1为迭代步数累加值
y=y0;z=zeros(c,6); %z生成c行,5列的零矩阵存放结果;
%每行存放c次迭代结果,每列分别存放k1~k4及y的结果
for x=a:h:b
if i1<=c
k1=feval(yy,x,y);
k2=feval(yy,x+h/2,y+(h*k1)/2);
k3=feval(yy,x+h/2,y+(h*k2)/2);
k4=feval(yy,x+h,y+h*k3);
y=y+(h/6)*(k1+2*k2+2*k3+k4);
z(i1,1)=x;z(i1,2)=k1;z(i1,3)=k2;z(i1,4)=k3;z(i1,5)=k4;z(i1,6)=y;
i1=i1+1;
end
end
fprintf(‘结果矩阵,第一列为x(n),第二列~第五列为k1~k4,第六列为y(n+1)的结果')
z
%在命令框输入下列语句
%yy=inline('x+y');
%>> rk(yy,0,1,0.2,0,1)
%将得到结果
四、实验小结
通过实验结果分析可知,龙格库塔方法求解常微分方程能获得比较好的数值解,龙格库塔方法的数值解的精度较高,方法比较简便易懂。

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