请给出matlab实现以下问题的代码:取h = 0.2,分别用欧拉公式、隐式欧拉法和改进欧拉法解微分方程并比较精度。已知条件为:①当0<=x<=1时,y'=y-(2x-y)②y(0)=1)③微分方程解析解为y = sqrt(1+2x)要求:结果请以表格的形式给出,表格第一列为x取值(0.2、0.4、0.6、0.8、1),第二列为精确解的值,第三列为欧拉公式求解值,第四列为隐式欧拉法求解值,第五列为改进欧拉法求解值。
时间: 2024-02-22 07:54:51 浏览: 79
以下是matlab实现的代码:
```matlab
% 定义微分方程dy/dx
dydx = @(x,y) y - (2*x - y);
% 定义取值范围和步长
x = 0:0.2:1;
h = 0.2;
% 定义初始值
y_exact = sqrt(1 + 2*x);
y_euler = zeros(size(x));
y_implicit_euler = zeros(size(x));
y_improved_euler = zeros(size(x));
y_euler(1) = 1;
y_implicit_euler(1) = 1;
y_improved_euler(1) = 1;
% 计算各个方法的解
for i = 2:length(x)
y_euler(i) = y_euler(i-1) + h * dydx(x(i-1), y_euler(i-1));
f = @(y) y - y_implicit_euler(i-1) - h * dydx(x(i), y);
y_implicit_euler(i) = fzero(f, y_implicit_euler(i-1));
y_predict = y_improved_euler(i-1) + h * dydx(x(i-1), y_improved_euler(i-1));
f = @(y) y - y_improved_euler(i-1) - (h/2) * (dydx(x(i-1), y_improved_euler(i-1)) + dydx(x(i), y));
y_improved_euler(i) = fzero(f, y_predict);
end
% 输出结果并绘制表格
fprintf("x\t解析解\t欧拉公式\t隐式欧拉法\t改进欧拉法\n");
for i = 1:length(x)
fprintf("%.1f\t%.5f\t%.5f\t\t%.5f\t\t%.5f\n", x(i), y_exact(i), y_euler(i), y_implicit_euler(i), y_improved_euler(i));
end
```
运行后,程序会输出表格形式的结果,其中第一列为x取值,第二列为精确解的值,第三列为欧拉公式求解值,第四列为隐式欧拉法求解值,第五列为改进欧拉法求解值。
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