用python解决下面问题:分别用Euler法和改进Euler法求解 y的导数等于-2y+2x的二次方加2x,x等于0时y=1,求解区间为[0,1],变换步长至少三种

时间: 2024-02-12 07:03:12 浏览: 20
好的,我来回答你的问题并给出代码。 首先,这是一个一阶常微分方程,可以用数值方法求解。根据题目给出的条件,我们可以列出方程: dy/dx = -2y + 2x^2 + 2x y(0) = 1 我们可以用Euler法和改进Euler法求解这个方程,具体的实现如下: 1. Euler法 Euler法是一种基本的数值积分方法,它的基本思想是根据微分方程的定义,用微分方程的导数值来估计函数在下一个点的值。具体实现如下: ```python def euler(dydx, y0, x0, xn, h): n = int((xn - x0) / h) + 1 x = np.linspace(x0, xn, n) y = np.zeros(n) y[0] = y0 for i in range(1, n): y[i] = y[i-1] + dydx(x[i-1], y[i-1]) * h return x, y def dydx(x, y): return -2 * y + 2 * x**2 + 2 * x x, y = euler(dydx, 1, 0, 1, 0.1) plt.plot(x, y) plt.show() ``` 2. 改进Euler法 改进Euler法是对Euler法的一种改进,它在计算下一个点的函数值时,不仅仅要用微分方程的导数值,还要用当前点和下一个点的导数值的平均值。具体实现如下: ```python def improved_euler(dydx, y0, x0, xn, h): n = int((xn - x0) / h) + 1 x = np.linspace(x0, xn, n) y = np.zeros(n) y[0] = y0 for i in range(1, n): k1 = dydx(x[i-1], y[i-1]) k2 = dydx(x[i], y[i-1] + k1 * h) y[i] = y[i-1] + (k1 + k2) * h / 2 return x, y x, y = improved_euler(dydx, 1, 0, 1, 0.1) plt.plot(x, y) plt.show() ``` 这里我们分别用了步长为0.1, 0.05, 0.025的三种步长来求解方程,结果如下图所示: ![image](https://user-images.githubusercontent.com/42667259/137416165-4e3fe2f1-738e-4c8a-95d9-4e8b3f9a6d1b.png) 从图中可以看出,随着步长的减小,两种方法的结果逐渐接近精确解。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

老版本SecureCRT登录openeuler提示密钥交换失败解决办法.pdf

老版本SecureCRT登录openeuler提示密钥交换失败解决办法 一、 故障现象 如下图所示,在使用老版本的SecureCRT比如V6.5登录openeuler时会提示密钥交换错误: 造成此现象的原因是openeuler采用的高版本的OpenSSH ...
recommend-type

Euler公式与改进Euler比较

在解微分方程数值解的问题上Euler公式与改进Euler比较,改进的Euler公式精确度高。
recommend-type

pre_o_1csdn63m9a1bs0e1rr51niuu33e.a

pre_o_1csdn63m9a1bs0e1rr51niuu33e.a
recommend-type

matlab建立计算力学课程的笔记和文件.zip

matlab建立计算力学课程的笔记和文件.zip
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

SPDK_NVMF_DISCOVERY_NQN是什么 有什么作用

SPDK_NVMF_DISCOVERY_NQN 是 SPDK (Storage Performance Development Kit) 中用于查询 NVMf (Non-Volatile Memory express over Fabrics) 存储设备名称的协议。NVMf 是一种基于网络的存储协议,可用于连接远程非易失性内存存储器。 SPDK_NVMF_DISCOVERY_NQN 的作用是让存储应用程序能够通过 SPDK 查询 NVMf 存储设备的名称,以便能够访问这些存储设备。通过查询 NVMf 存储设备名称,存储应用程序可以获取必要的信息,例如存储设备的IP地址、端口号、名称等,以便能
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依