改进欧拉法python编程
时间: 2023-11-26 16:05:03 浏览: 160
改进欧拉法是一种数值求解常微分方程的方法,它比欧拉法更加精确。下面是改进欧拉法的Python编程实现:
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
from scipy.integrate import odeint
# 定义常微分方程
def f(x,y):
return y-2*x/y
# 定义改进欧拉法
def improved_euler(x,y,h):
yp=y+h*f(x,y)
yc=y+h*f(x+h,yp)
return 0.5*(yp+yc)
# 定义初始值
h=0.1
x=[x/10 for x in range(0,11)]
n=np.size(x)
y=np.zeros([1,n+1])
y[0,0]=1
# 利用Python内置函数求解该常微分方程
t = odeint(f, 1, x)
# 使用改进欧拉法求解该常微分方程
for i in range(n):
y[0,i+1]=improved_euler(x[i],y[0,i],h)
# 绘制图像
plt.figure(1)
plt.grid()
plt.plot(x, y[0,0:n],label='Improved Euler')
plt.plot(x, t[:,0],color='red',linestyle='--',label='Standard value')
plt.legend(loc='upper right')
plt.show()
在这个程序中,我们首先定义了常微分方程f(x,y),然后定义了改进欧拉法improved_euler(x,y,h)。接着,我们定义了初始值h、x、n和y,并使用Python内置函数odeint求解该常微分方程。最后,我们使用改进欧拉法求解该常微分方程,并绘制图像。
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