- •Компьютерный практикум по численным методам
- •Введение
- •1 Решение нелинейных уравнений и систем уравнений
- •1.1 Понятие о линейных и нелинейных уравнениях
- •1.2 О методах решения нелинейных уравнений
- •1.3 Решение нелинейных уравнений
- •1.4 Решение систем нелинейных уравнений. Метод Ньютона
- •1.5 Использование стандартных функций системы Maple
- •Упражнения
- •2 Решение задач линейной алгебры
- •2.1 Матричные и векторные операции
- •2.2 Решение систем линейных алгебраических уравнений
- •2.2.1 Прямые методы решения слау. Факторизация матриц
- •2.3 Итерационные методы решения слау
- •Упражнения
- •3 Решение обыкновенных дифференциальных уравнений
- •3.1 Основные понятия
- •3.2 Численное решение задачи Коши
- •3.3 Решение краевой задачи методом стрельбы
- •Упражнения
- •4 Приближение (аппроксимация) функций
- •4.1 Введение
- •4.2 Интерполирование
- •4.3 Локальная интерполяция
- •4.4 Интерполирование сплайнами
- •4.5 Интерполяция Эрмита
- •4.6 Среднеквадратичное приближение
- •4.7 Аппроксимация с помощью взвешенных невязок
- •Упражнения
- •5 Метод конечных разностей
- •Упражнения
- •6 Прямые методы вариационного исчисления
- •6.1 Введение
- •6.2 Простейшая задача вариационного исчисления. Уравнение Эйлера
- •6.3 О прямых методах вариационного исчисления
- •Упражнения
- •7 Решение краевых задач для обыкновенных дифференциальных уравнений методом ритца
- •7.1 Некоторые замечания по использованию метода Ритца
- •Упражнения
- •8 Решение краевых задач методом галёркина
- •Упражнения
- •9 Метод конечных элементов
- •Упражнения
- •10 Решение двумерной краевой задачи методом ритца
- •Упражнения
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Упражнения
1. Решить задачу из примера 7, но с другой функцией плотности источника:
Q(x,y) = c sin (mx/a) sin (ny/b) (m,n – целые).
2. Найти стационарное распределение температуры в прямоугольной пластине размеров 0xа, 0yb
а) в отсутствие источников тепла;
б) при нагреве с плотностью Q=1.
№ ва- |
|
|
Граничные условия |
|||
рианта |
а |
b |
x = 0 |
x = a |
y = 0 |
y = b |
1 |
1 |
1 |
u = 0 |
= 1 |
u = 0 |
= –1 |
2 |
0.8 |
1.5 |
u =1 |
u = 2 |
= 0 |
= –2 |
3 |
1.25 |
1 |
u = 0 |
u = 0 |
u = 0 |
= 2 |
4 |
2 |
1 |
u = 5 |
u = –5 |
+ u = 0 |
= –2 |
5 |
0.9 |
1.6 |
= 1 |
= –1 |
u = 0 |
= –1 |
6 |
1 |
2 |
u = –y |
= 2 |
= 0 |
= 0 |
7 |
1 |
1 |
u = –y |
= 2 |
u = x |
= –2 |
8 |
1 |
1.5 |
u = 0 |
u = 1.5 |
u = 0 |
u = x |
9 |
1 |
0.6 |
u = 0 |
u = 0 |
u = 0 |
+u=10 |
10 |
1 |
2 |
= 1 |
= 0 |
u = 10 |
+ u = 0 |
3. Найти стационарное распределение температуры u в изображенном на рис. 10.3 секторе круга. Использовать показанные краевые условия.
4. Решить задачу Дирихле
в области, заданной неравенством , с условием на границе Г .
5. Решить задачу Дирихле
а) б)
в области, заданной неравенствами , с условиями на границах:
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Турчак Л.И. Основы численных методов. M.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 304 с.
2. Вержбицкий В.М. Численные методы (линейная алгебра и нелинейные уравнения) / В.М. Вержбицкий. М.: Высш. шк., 2000. – 266 с.
3. Вержбицкий В.М. Численные методы (математический анализ и обыкновенные дифференциальные уравнения). М.: Высш. шк., 2001. – 382 с.
4. Формалев В.Ф., Ревизников Д.Л. Численные методы. M.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. – 400 с.
5. Сборник задач по методам вычислений: учебное пособие для вузов / Под ред. П.И. Монастырного. M.: ФИЗМАТЛИТ, 1994. – 320 с.
6. Эльсгольц Л.Э. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление / Л.Э. Эльсгольц. М.: Наука, 1969. 424 с.
7. Зенкевич О. Конечные элементы и аппроксимация / О. Зенкевич, К. Морган. М.: Мир, 1986. 318 с.
8. Флетчер К. Численные методы на основе метода Галеркина / К. Флетчер. М.: Мир, 1988. 352 с.
9. Кострюков С.А. Основы вариационного исчисления: учеб. пособие / С.А. Кострюков, В.В. Пешков, Г.Е. Шунин. Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2011. 158 с.
10. Боглаев Ю.П. Вычислительная математика и программирование / Ю.П. Боглаев. М.: Высшая школа, 1990. – 544 с.
12. Дьяконов В.П. Maple 7: учебный курс / В.П. Дьяконов. СПб: Питер, 2002. – 672 с.