差分格式求解椭圆形方程
时间: 2023-07-08 17:44:46 浏览: 171
差分方程的求解方法
求解椭圆形方程的差分格式可以采用有限差分方法,其中最常用的是五点差分格式。假设要求解的椭圆形方程为:
$$\frac{\partial^2 u}{\partial x^2} + \frac{\partial^2 u}{\partial y^2} = f(x,y)$$
其中 $u(x,y)$ 是解函数,$f(x,y)$ 是已知函数。将求解区域网格化,假设网格节点为 $(x_i,y_j)$,网格间距为 $h$,则有:
$$u_{i,j} = u(x_i,y_j)$$
五点差分格式的公式如下:
$$\frac{u_{i+1,j} - 2u_{i,j} + u_{i-1,j}}{h^2} + \frac{u_{i,j+1} - 2u_{i,j} + u_{i,j-1}}{h^2} = f_{i,j}$$
其中 $f_{i,j}$ 表示在 $(x_i,y_j)$ 处的已知函数值。
通过对所有节点应用五点差分格式,可以得到一个线性方程组,通过求解该方程组即可得到解 $u_{i,j}$ 。常用的求解方法有迭代法和直接法,如 Jacobi 法、Gauss-Seidel 法、SOR 法等。
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