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四阶龙格一库塔法

 

    通常所说的龙格一库塔法是指四阶而言的.我们可以仿二阶、三阶的情形推导出常用的标准四阶龙格一库塔公式

                                    (9.22)

公式(9.22)的局部截断误差的阶为

    龙格一库塔法具有精度高,收敛,稳定(在一定的条件下),计算过程中可以改变步长,不需要计算高阶导数值等优点.但仍需计算在一些点上的值,如四阶龙格-库塔法每计算一步需要算四次的值,这给实际计算带来一定的复杂性,因此,多用来计算“表头”.(即开始几点的近似值).

例3.用标准龙格一库塔法求初值问题

处的解.

因  .若应用标准龙格一库塔方法公式(9.22)计算,对于n=0时,则有

于是得

这个值与准确解处的值已十分接近.

再对n=1,2,3,4应用式(9.22)计算,具体计算结果如表3所示:

                                         表3

n

0

1

2

3

4

5

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0

0.095 162 5

0.181 269 l

0.259 19l 5

0.329 679

70.393 469 0

0

0.095 162 6

0.191 269 2

0.259 18 l7

0.329 67 99

0.393 469 3

相关链接:标准龙路-库塔法计算框图

练习9.2

1.再求出一组三阶龙格一库塔法公式

2.用四阶龙格一库塔法求

处数值解

练习题答案

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