四阶龙格库塔法的基本思想_经典四阶龙格库塔法解1阶微分方程组.doc
经典四阶龙格库塔法解1阶微分方程组
经典四阶龙格库塔法解一阶微分方程组
数值计算课程设计
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1.经典四阶龙格库塔法解一阶微分方程组
1.1运用四阶龙格库塔法解一阶微分方程组算法分析
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经过循环计算由 推得 ……
每个龙格-库塔方法都是由一个合适的泰勒方法推导而来,使得其最终全局误差为,一种折中方法是每次进行若干次函数求值,从而省去高阶导数计算。4阶龙格-库塔方法(RK4)是最常用的,它适用于一般的应用,因为它非常精准,稳定,且易于编程。
1.2经典四阶龙格库塔法解一阶微分方程流程图
图1-1 经典四阶龙格库塔法解一阶微分方程流程图
1.3经典四阶龙格库塔法解一阶微分方程程序代码:
#include
#include
using namespace std;
void RK4( double (*f)(double t,double x, double y),double (*g)(double t,double x, double y) ,double initial[3], double resu[3],double h)
{
double f1,f2,f3,f4,g1,g2,g3,g4,t0,x0,y0,x1,y1;
t0=initial[0];x0=initial[1];y0=initial[2];
f1=f(t0,x0,y0); g1=g(t0,x0,y0);
f2=f(t0+h/2, x0+h*f1/2,y0+h*g1/2); g2=g(t0+h/2, x0+h*f1/2,y0+h*g1/2);
f3=f(t0+h/2, x0+h*f2/2,y0+h*g2/2); g3=g(t0+h/2, x0+h*f2/2,y0+h*g2/2);
f4=f(t0+h, x0+h*f3,y0+h*g3); g4=g(t0+h, x0+h*f3,y0+h*g3);
x1=x0+h*(f1+2*f2+2*f3+f4)/6; y1=y0+h*(g1+2*g2+2*g3+g4)/6;
resu[0]=t0+h;resu[1]=x1;resu[2]=y1;
}
int main()
{
double f(double t,double x, double y);
double g(double t,double x, double y);
double initial[3],resu[3];
double a,b,H;
double t,step;
int i;
cout<
cin>>initial[0]>>initial[1]>>initial[2];
cout<
cin>>a>>b;
cout<
cin>>step;
cout<
H=(b-a)/step;
cout<< initial[0]<
for(i=0;i
{ RK4( f,g ,initial, resu,H);
cout<
initial[0]=resu[0];initial[1]=resu[1];initial[2]=resu[2];
}
return(0);
}
double f(double t,double x, double y)
{
double dx;
dx=x+2*y;
return(dx);
}
double g(double t,double x, double y)
{
double
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