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)
时间: 2023-06-20 20:06:34 浏览: 87
numpy函数库
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好的,以下是代码实现:
```python
import math
def implicit_adams(f, epsilon, a, ya, b):
h = 0.1 # 步长
n = int((b - a) / h) # 步数
y = [0] * (n + 1) # 初始化y数组
y[0] = ya # 初值
t = [a + i * h for i in range(n + 1)] # 初始化t数组
# 前四个点采用四阶龙格-库塔法
for i in range(3):
k1 = h * f(t[i], y[i])
k2 = h * f(t[i] + h / 2, y[i] + k1 / 2)
k3 = h * f(t[i] + h / 2, y[i] + k2 / 2)
k4 = h * f(t[i] + h, y[i] + k3)
y[i + 1] = y[i] + 1 / 6 * (k1 + 2 * k2 + 2 * k3 + k4)
# 后面的点采用四阶隐式Adams法
for i in range(3, n):
y[i + 1] = y[i] + h / 24 * (55 * f(t[i], y[i]) - 59 * f(t[i - 1], y[i - 1]) + 37 * f(t[i - 2], y[i - 2]) - 9 * f(t[i - 3], y[i - 3]))
# 迭代求解
while True:
y_temp = y[i] + h / 24 * (9 * f(t[i + 1], y[i + 1]) + 19 * f(t[i], y[i]) - 5 * f(t[i - 1], y[i - 1]) + f(t[i - 2], y[i - 2]))
if abs(y_temp - y[i + 1]) < epsilon:
break
y[i + 1] = y_temp
return y[-1]
# 测试
def f(t, y):
return y - t ** 2 + 1
epsilon = 0.00001
a = 0
ya = 0.5
b = 2
print('y({:.1f}) = {:.6f}'.format(b, implicit_adams(f, epsilon, a, ya, b)))
```
这里采用了四阶隐式Adams法来求解常微分初值问题,前四个点采用四阶龙格-库塔法进行计算。epsilon是误差容限,a和b是区间端点,ya是初始值,f是常微分方程。输出为y(b)。
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