用MATLAB实现四阶龙格-库塔法求下面系统的输出响应y(t)在 2≤t≤3 上,h=0.5时的数值解: y’=1+(t-y)²,2≤t≤3,y(2)=1 要求保留5位小数,并将结果与真解y=t+1/1-t进行比较。
时间: 2024-10-19 15:15:22 浏览: 59
在MATLAB中,你可以使用`ode45`函数来实现四阶龙格-库塔法求解微分方程。首先,你需要编写一个自定义函数`f(t,y)`来描述给定的系统:
```matlab
function dydt = my_function(t,y)
dydt = 1 + (t - y).^2;
end
```
然后,设置初始条件y(2) = 1以及时间范围和步长:
```matlab
initial_condition = 1; % y(2)
t_start = 2; % 初始时间点
t_end = 3; % 结束时间点
step_size = 0.5; % 时间步长 h
% 使用ode45计算数值解
[t, y] = ode45(@my_function, [t_start t_end], initial_condition, 'RelTol', 1e-6, 'AbsTol', 1e-6, 'StepSize', step_size);
```
接下来,为了保留5位小数,可以使用`round`函数对数值解进行舍入:
```matlab
y_rounded = round(y, 5);
```
最后,创建真解`true_solution`并比较两个结果:
```matlab
true_solution = t + 1 ./ (1 - t);
% 计算误差
error = abs(y_rounded - true_solution);
% 显示结果
fprintf('Numerical solution at time points: \n');
disp(y_rounded);
fprintf('\nError with respect to true solution: \n');
disp(error);
```
通过运行这段代码,你会得到数值解以及与真解的比较。记住在实际操作中,你需要先确保安装了所有必要的工具箱(如ODE工具箱),并且在运行之前清除内存以避免错误。
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