使用matlab求解下列问题,写出代码:使用预估校正Euler法,求解定解问题y’=y+2x/y,x∈[0.1],y(0)=1,求出步长h=0.1的所有点的值,并绘制图形。
时间: 2024-02-17 07:03:11 浏览: 24
下面是使用预估校正Euler法求解定解问题并绘制图形的 MATLAB 代码:
```matlab
% 定义函数 f(x, y)
f = @(x, y) y + 2 * x / y;
% 定义初始条件
x0 = 0;
y0 = 1;
% 定义求解区间和步长
a = 0;
b = 1;
h = 0.1;
% 初始化数组
x = a:h:b;
y = zeros(1, length(x));
y(1) = y0;
% 预估校正Euler法求解
for i = 1:length(x)-1
y_pred = y(i) + h * f(x(i), y(i)); % 预估
y(i+1) = y(i) + h / 2 * (f(x(i), y(i)) + f(x(i+1), y_pred)); % 校正
end
% 绘制图形
plot(x, y, '-o');
xlabel('x');
ylabel('y');
title('使用预估校正Euler法求解定解问题');
```
运行上述代码,即可得到步长为0.1时的所有点的值,并绘制出图形。
相关问题
用预估校正Euler法,求解定解问题 求出步长 的所有点的值,并绘制图形。matlab
预估校正Euler法(也称为Heun's方法)是一种数值求解微分方程的方法,可以用来求解定解问题。假设我们要求解的微分方程为 $y' = f(t,y)$,初始条件为 $y(t_0) = y_0$,步长为 $h$。则预估校正Euler法的迭代公式如下:
$$
\begin{aligned}
k_1 &= f(t_n, y_n) \\
k_2 &= f(t_n + h, y_n + hk_1) \\
y_{n+1} &= y_n + \frac{h}{2}(k_1 + k_2)
\end{aligned}
$$
其中 $k_1$ 和 $k_2$ 是斜率,$y_n$ 和 $y_{n+1}$ 分别是第 $n$ 步和第 $n+1$ 步的解。这个方法的基本思想是,先用 $k_1$ 预估下一步的解,然后用 $k_2$ 校正预估值,得到更精确的解。
下面是一个使用预估校正Euler法求解微分方程的例子,以及绘制图形的MATLAB代码:
```matlab
% 定义微分方程
f = @(t, y) -y + t^2 + 1;
% 定义初始条件和步长
y0 = 0;
t0 = 0;
h = 0.1;
tf = 1;
% 计算步数并初始化解向量
n = ceil((tf - t0) / h);
y = zeros(n+1, 1);
t = linspace(t0, tf, n+1);
y(1) = y0;
% 迭代求解
for i = 1:n
k1 = f(t(i), y(i));
k2 = f(t(i+1), y(i) + h*k1);
y(i+1) = y(i) + 0.5*h*(k1 + k2);
end
% 绘图
plot(t, y);
xlabel('t');
ylabel('y');
title('Solution of y'' = -y + t^2 + 1 using Heun''s method');
```
运行代码,就可以得到微分方程的解,并绘制出解的图形。
在matlab中用欧拉法求解ⅆy/ⅆx=2x^2+ 4x-26
欧拉法是一种数值求解常微分方程的方法,其基本思想是将连续的微分方程转化为离散的递推式。
对于给定的微分方程 $\frac{dy}{dx}=2x^2+4x-26$,我们可以通过欧拉法求出其数值解。假设初始条件为 $y(x_0)=y_0$,步长为 $h$,则欧拉法的递推公式为:
$$
y_{i+1}=y_i+h\cdot f(x_i, y_i)
$$
其中 $x_i=x_0+i\cdot h$,$f(x,y)=2x^2+4x-26$。
在 MATLAB 中,可以通过以下代码实现欧拉法求解:
```matlab
% 定义微分方程
f = @(x,y) 2*x^2 + 4*x - 26;
% 定义初始条件和步长
x0 = 0;
y0 = 0;
h = 0.1;
% 定义求解区间
x = x0:h:1;
% 使用欧拉法求解
y = zeros(size(x));
y(1) = y0;
for i = 1:length(x)-1
y(i+1) = y(i) + h*f(x(i),y(i));
end
% 绘制图像
plot(x,y);
xlabel('x');
ylabel('y');
title('Euler Method');
```
这里我们将求解区间设定为 $[0,1]$,步长为 $0.1$,求解得到的数值解存储在向量 $y$ 中,最后通过绘图展示结果。