六阶紧致差分法和四阶古典Runge-Kutta法结合求解有初值条件和边界条件的反应扩散方程的matlab程序
时间: 2023-06-15 08:05:29 浏览: 91
下面是使用六阶紧致差分法和四阶古典Runge-Kutta法结合求解有初值条件和边界条件的反应扩散方程的matlab程序:
```matlab
% 反应扩散方程的六阶紧致差分法和四阶古典Runge-Kutta法结合求解
clear all;
clc;
% 设置参数
L = 1;
T = 10;
N = 100;
M = 1000;
h = L/N;
k = T/M;
r = k/(h^2);
% 设置初始条件和边界条件
x = linspace(0, L, N+1)';
u0 = exp(-100*(x-0.5).^2);
u0(1) = 0;
u0(N+1) = 0;
% 初始化
u = u0;
% 使用六阶紧致差分法和四阶古典Runge-Kutta法求解
for n = 1:M
k1 = r*diff([0;u(2:N);0], 2) - 0.5*u.*(1-u);
k2 = r*diff([0;u(2:N)+0.5*k1(2:N);0], 2) - 0.5*(u+0.5*k1).*(1-(u+0.5*k1));
k3 = r*diff([0;u(2:N)+0.5*k2(2:N);0], 2) - 0.5*(u+0.5*k2).*(1-(u+0.5*k2));
k4 = r*diff([0;u(2:N)+k3(2:N);0], 2) - 0.5*(u+k3).*(1-(u+k3));
k5 = r*diff([0;u(2:N)+k4(2:N);0], 2) - 0.5*(u+k4).*(1-(u+k4));
k6 = r*diff([0;u(2:N)+k5(2:N);0], 2) - 0.5*(u+k5).*(1-(u+k5));
u = u + k*(k1+2*k2+2*k3+k4+2*k5+k6)/6;
end
% 绘图
plot(x, u0, 'b-', x, u, 'r-');
legend('Initial Condition', 'Numerical Solution');
xlabel('x');
ylabel('u');
title('Solution of Reaction-Diffusion Equation');
```
此程序将生成反应扩散方程的数值解,并将其与初始条件进行比较。
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