欧拉法
这个在线计算器实现了欧拉方法,这是一种一阶数值方法,用于解给定初值的一阶微分方程。
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你可以使用这个计算器,用欧拉法求解给定初值的一阶微分方程
要使用这种方法,你应该有一个微分方程的形式:
你把方程右边的 f(x,y) 输入到下面的 y' 域中。
你还需要初始值为
以及点 你想通过它逼近 值。
该方法的最后一个参数:步长,实际上是沿着切线计算函数曲线的下一个近似的一个步骤。
如果你知道微分方程 y=f(x) 的精确解,你也可以输入它。在这种情况下,计算器还在图上绘制出解和近似值,并计算近似值在每一步上的绝对误差。
方法说明可以在计算器下面找到。
欧拉法
假设我们有以下这些等式
如果我们计算
我们能求出初始点的导数 y'
对于足够小的,我们可以将 y 的下一个值近似为:
或者, 简化为:
一般情况下
我们继续使用这个关系计算下一个 y 值,直到我们到达目标的 x 点。
这就是欧拉法的本质。 是步长。每一步的误差(局部截断误差)大致与步长的平方成正比,所以步长越小,欧拉法越精确。然而,全局截断误差是局部截断误差的累积效应,与步长成正比,这就是为什么欧拉方法被称为一阶方法。
更复杂的方法可以达到更高的阶数(和更高的精度)。一种可能性是使用更多的函数求值。 这将由中点法来说明。
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