请把上面那个例子用龙格库塔法求解

时间: 2023-10-10 17:11:01 浏览: 42
好的,这里是一个用龙格库塔法求解一阶常微分方程的MATLAB例子: 首先,我们定义该方程的右端函数: ``` f = @(t, y) -2*y + 1; ``` 接下来,我们定义初始条件和求解区间: ``` tspan = [0 5]; % 求解区间 y0 = 0; % 初始条件 ``` 然后,我们使用龙格库塔法求解该方程: ``` h = 0.1; % 步长 N = (tspan(2)-tspan(1))/h; % 步数 y = zeros(1, N+1); % 初始化解向量 y(1) = y0; % 初始条件 t = linspace(tspan(1), tspan(2), N+1); % 时间向量 for n = 1:N k1 = f(t(n), y(n)); k2 = f(t(n)+h/2, y(n)+h/2*k1); k3 = f(t(n)+h/2, y(n)+h/2*k2); k4 = f(t(n)+h, y(n)+h*k3); y(n+1) = y(n) + h/6*(k1+2*k2+2*k3+k4); end ``` 最后,我们可以将解画出来,观察其变化: ``` plot(t, y); xlabel('Time'); ylabel('y'); ``` 这样,我们就用龙格库塔法求解了一阶常微分方程,并画出了解的变化图。
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龙格库塔法求解微分方程的例子,matlab

下面是一个用matlab求解微分方程的例子,使用的是龙格库塔法: 首先,我们定义微分方程和初始条件: ``` % 定义微分方程和初始条件 dydt = @(t,y) -2*t*y; tspan = [0 2]; y0 = 1; ``` 然后,我们使用ode45函数求解微分方程,作为比较的标准: ``` % 使用ode45函数求解微分方程 [t,y] = ode45(dydt, tspan, y0); ``` 接下来,我们使用龙格库塔法求解微分方程: ``` % 使用龙格库塔法求解微分方程 h = 0.1; % 步长 t = tspan(1):h:tspan(2); y = zeros(size(t)); y(1) = y0; for i = 1:length(t)-1 k1 = dydt(t(i), y(i)); k2 = dydt(t(i)+h/2, y(i)+h*k1/2); k3 = dydt(t(i)+h/2, y(i)+h*k2/2); k4 = dydt(t(i)+h, y(i)+h*k3); y(i+1) = y(i) + h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6; end ``` 最后,我们画出两种方法求解的结果进行比较: ``` % 画出两种方法求解的结果进行比较 figure plot(t, y, '-o', t, y, t, exp(-t.^2), '--') legend('龙格库塔法', 'ode45', '真实解') xlabel('t') ylabel('y') ``` 完整的代码如下: ``` % 定义微分方程和初始条件 dydt = @(t,y) -2*t*y; tspan = [0 2]; y0 = 1; % 使用ode45函数求解微分方程 [t,y] = ode45(dydt, tspan, y0); % 使用龙格库塔法求解微分方程 h = 0.1; % 步长 t = tspan(1):h:tspan(2); y = zeros(size(t)); y(1) = y0; for i = 1:length(t)-1 k1 = dydt(t(i), y(i)); k2 = dydt(t(i)+h/2, y(i)+h*k1/2); k3 = dydt(t(i)+h/2, y(i)+h*k2/2); k4 = dydt(t(i)+h, y(i)+h*k3); y(i+1) = y(i) + h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6; end % 画出两种方法求解的结果进行比较 figure plot(t, y, '-o', t, y, t, exp(-t.^2), '--') legend('龙格库塔法', 'ode45', '真实解') xlabel('t') ylabel('y') ```

龙格库塔法求解三阶微分方程Matlab代码例子

以下是一个使用龙格库塔法求解三阶微分方程的Matlab代码示例: ``` function [T,Y] = thirdOrderODE_RK3(f,tspan,y0,h) % f为方程右侧函数 % tspan为时间区间 % y0为初值 % h为步长 t0 = tspan(1); tf = tspan(2); T = t0:h:tf; % 时间序列 n = length(T); Y = zeros(n,length(y0)); % 初始化Y Y(1,:) = y0; % 设定初值 for i = 1:(n-1) k1 = h*feval(f,T(i),Y(i,:)).'; % 计算k1 k2 = h*feval(f,T(i)+h/2,Y(i,:)+k1/2).'; % 计算k2 k3 = h*feval(f,T(i)+h,Y(i,:)-k1+2*k2).'; % 计算k3 Y(i+1,:) = Y(i,:) + (k1+4*k2+k3)/6; % 计算下一个点的值 end end ``` 例如,如果我们要求解如下的三阶微分方程: ``` y''' - 3y'' + 3y' - y = 0 y(0) = 1, y'(0) = 0, y''(0) = 0 ``` 可以使用以下代码调用上面的函数: ``` f = @(t,y) [y(2); y(3); y(1)+3*y(2)-3*y(3)]; % 定义右侧函数 tspan = [0 10]; % 时间区间 y0 = [1; 0; 0]; % 初值 h = 0.01; % 步长 [T,Y] = thirdOrderODE_RK3(f,tspan,y0,h); % 调用函数求解 plot(T,Y(:,1)); % 绘制y随时间的变化图像 ``` 这将绘制出y随时间的变化图像。

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