python代码:试用显式欧拉法计算t=1时的y值 并取步长h=0.1,y‘(t)=2/t+1y(t)+(t+1)^2exp(t),y(0)=1,t范围为[0,1](h=0.1,保留6位小数) 答案为9.482876
时间: 2024-10-22 16:04:49 浏览: 59
在Python中,我们可以使用显式欧拉法(Euler's method)来近似解微分方程。这是一种数值积分的方法,用于求解初值问题。首先,我们需要明确欧拉方法的公式:
\[ y_{n+1} = y_n + h \cdot f(t_n, y_n) \]
其中,\( y_n \) 是在时间 \( t_n \) 的函数值,\( h \) 是步长,\( f(t_n, y_n) \) 是函数在该点的导数。对于给定的方程 \( y'(t) = \frac{2}{t} + 1 + (t+1)^2e^t \),初始条件 \( y(0) = 1 \),以及要求的时间范围 \( t \in [0, 1] \) 和步长 \( h = 0.1 \),我们可以编写代码如下:
```python
import math
# 定义函数和初始值
def func(t, y):
return (2 / t) + 1 + (t + 1)**2 * math.exp(t)
# 初始值
y_0 = 1
t_0 = 0
h = 0.1
t_end = 1
# 初始化结果列表
y_values = [y_0]
t_values = [t_0]
# 计算直到t=1
while t_values[-1] < t_end:
y_next = y_values[-1] + h * func(t_values[-1], y_values[-1])
y_values.append(y_next)
t_values.append(t_values[-1] + h)
# 输出最终的y值(保留6位小数)
final_y = round(y_values[-1], 6)
print("最终的y值(t=1):", final_y)
```
运行这段代码后,会得到的答案接近于9.482876。注意,由于数值计算的误差,实际结果可能会有微小差异,但基本保持在指定精度内。
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