用matlab设计差分格式求解椭圆形方程的程序代码
时间: 2023-08-23 22:28:57 浏览: 112
matlab求解差分方程程序
以下是一种用 Matlab 设计差分格式求解椭圆形方程的程序代码:
```matlab
% 定义常数和变量
N = 30; % 离散网格数
L = 1; % 区间长度
h = L / (N + 1); % 离散步长
x = linspace(h, L-h, N); % 离散网格
% 定义椭圆形方程
f = @(x) sin(x);
a = @(x) 1 + sin(x);
b = @(x) cos(x);
% 构造系数矩阵和右端项
A = sparse(N, N);
b = zeros(N, 1);
% 边界条件
A(1, 1) = a(x(1)) / h^2 - b(x(1)) / (2 * h);
A(1, 2) = -a(x(1)) / h^2;
b(1) = -f(x(1)) / h + b(x(1)) / (2 * h);
A(N, N-1) = -a(x(N)) / h^2;
A(N, N) = a(x(N)) / h^2 + b(x(N)) / (2 * h);
b(N) = -f(x(N)) / h - b(x(N)) / (2 * h);
% 内部节点
for i = 2 : N-1
A(i, i-1) = -a(x(i)) / h^2 + b(x(i)) / (2 * h);
A(i, i) = a(x(i)) / h^2 + b(x(i-1)) / (2 * h) + a(x(i+1)) / h^2 - b(x(i+1)) / (2 * h);
A(i, i+1) = -a(x(i+1)) / h^2 - b(x(i+1)) / (2 * h);
b(i) = -f(x(i));
end
% 求解线性方程组
u = A \ b;
% 绘制数值解曲线
plot(x, u, 'ro-');
```
这个程序使用有限差分法来离散化椭圆形方程,然后求解离散化后的线性方程组来得到数值解。其中,`a(x)`、`b(x)` 和 `f(x)` 是椭圆形方程的系数函数,`N` 是离散网格数,`L` 是区间长度,`h` 是离散步长,`x` 是离散网格,`A` 是系数矩阵,`b` 是右端项,`u` 是数值解。
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