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Euler's Method 欧拉方法

欧拉方法

Euler方法是用于求解具有给定初始值的常微分方程ODE的一阶数值过程。

一般初值问题

方法

欧拉的方法使用简单的公式,

在点x处构造切线并获得y(x+h) ,其斜率为,

在欧拉方法中,您可以通过每个区间中的切线(即一系列短线段)以h步长逼近解的曲线。

通常 ,如果使用小步长,则近似的精度会增加。

通式

任意点b功能值,由y(b)

哪里,

  • n =步数
  • h =间隔宽度(每一步的大小)

伪代码

找到y(1) ,给定

通过分析求解解是_y = e x_和y(1) = 2.71828 。 (注意:此分析解决方案仅用于比较准确性。)

使用欧拉法,考虑h = 0.2 0.1 0.01 ,可以看到以下的图中的结果。

h = 0.2 y(1) = 2.48832 (误差= 8.46

h = 0.1 y(1) = 2.59374 (误差= 4.58

h = 0.01 y(1) = 2.70481 (误差= 0.50

您可以注意到,当步数很小时,准确度如何提高。

更多信息:

  1. 求解微分方程的数值方法
  2. 欧拉的方法