不能使用numpy库,使用自带的math库,给我实现用四阶隐形Adams法求解区间[a,b]的常微分初值问题(柯西问题),并且给我代码,需要输入f epsilon a y(a) b,输出为y(b),自己定义步长并重新计算步长,函数f自变量只有x

时间: 2023-06-20 11:05:24 浏览: 41
好的,以下是使用四阶隐式Adams法求解柯西问题的 Python 代码,其中不使用 numpy 库,只使用 Python 自带的 math 库。 ```python import math def implicit_adams(f, eps, a, y_a, b, h0): """使用四阶隐式Adams法求解柯西问题""" # 定义常数 alpha = [1901/720, -1387/360, 109/30, -637/360, 251/720] beta = [475/144, -25/12, 85/36, -85/48, 19/144] n = round((b-a)/h0) # 初始化 x = a y = y_a h = h0 # 迭代 for i in range(4): k1 = f(x, y) k2 = f(x+h/2, y+h/2*k1) k3 = f(x+h/2, y+h/2*k2) k4 = f(x+h, y+h*k3) y = y + h/6*(k1+2*k2+2*k3+k4) x = x + h for i in range(4, n+1): # 使用牛顿迭代法求解 y_old = y F = lambda z: z - y_old - h/720*(1901*f(x,y) - 2774*f(x-h,y_old) + 2616*f(x-2*h,y_old) - 1274*f(x-3*h,y_old) + 251*f(x-4*h,z)) dF = lambda z: 1 - h/720*251*f(x-4*h,z) y_new = y_old - F(y_old)/dF(y_old) while abs(y_new - y_old) > eps: y_old = y_new y_new = y_old - F(y_old)/dF(y_old) y = y_new x = x + h # 重新计算步长 delta = 0.84 * (eps/abs(y)) ** (1/4) h = min(delta * h, 2*h) return y # 测试 f = lambda x, y : y - x**2 + 1 eps = 1e-6 a = 0 y_a = 0.5 b = 2 h0 = 0.1 y_b = implicit_adams(f, eps, a, y_a, b, h0) print(y_b) ``` 其中,输入的参数分别为: - `f`:函数 $f(x,y)$,这里自变量只有 $x$,因此函数输入为 `(x, y)`。 - `eps`:精度要求。 - `a`:区间起点。 - `y_a`:在 $x=a$ 处的函数值。 - `b`:区间终点。 - `h0`:初始步长。 输出为求得的 $y(b)$ 的值。 注意,这里为了简化代码,使用了 Python 中的 lambda 表达式来定义函数 $f(x,y)$。如果需要更复杂的函数,可以改为普通函数定义方式。另外,牛顿迭代法求解时,需要注意初始值的选择,如果初始值选择不合适,可能会导致迭代失败。

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