1-xulosa.
x
i
+1
tugundagi toʻr yechimni topish uchun tekislikning (
x
i
,
y
i
) nuqtasi orqali Koshining yordamchi masalasi (15)-(16) ning
y
(
i
)
yechimi
grafigiga urinma oʻtkazish lozim va
y
i
+1
toʻr yechim sifatida bu urinmaning
ordinata oʻqiga parallel va
x
i
+1
tugun orqali oʻtuvchi toʻgʻri chiziq bilan
kesishish nuqtasi ordinatasini olish mumkin.
3-izoh.
Algoritmning birinchi qadamida, yaʼni
x
0
tugun nuqtada beril-
gan
y
0
toʻr yechim boʻyicha
x
1
tugun nuqtadagi
y
1
toʻr yechim izlanadi,
aslida urinma izlanayotgan
y
yechim grafigiga oʻtkaziladi (6-rasm). Algo-
ritmning qolgan barcha qadamlarida urinmalar, aslida, (1) tenglamaning
boshqa yechimlariga, yaʼni aynan oʻsha differensial tenglama uchun Koshi
yordamchi masalasi (15)-(16) ning yechimiga oʻtkaziladi.
4-izoh.
Bu urinmalarni rasmda tasvirlasak, u holda izlanayotgan
y
yechim grafigiga yaqinlahuvchi siniq chiziqlar hosil boʻladi (6-rasm).
Shuning uchun ham Eylerning oshkor usuli
Eylerning siniq chiziqli oshkor
usuli
deb ham ataladi.
5-izoh.
Agar (6) tenglikda
y
(
x
i
) hosilani almashtirish uchun (7) toʻr
boʻyicha yaqilashish oʻrniga boshqa ushbu
h
x
y
x
y
h
x
y
h
x
y
i
i
i
i
)
(
)
(
)
(
)
(
1
toʻr boʻycha yaqinlashishdan foydalansak, u holda toʻr yechimni izlash-
ning avvalgisidan boshqa quyidagi tenglamalar sistemasiga ega boʻlamiz:
)
,
(
1
i
i
i
i
y
x
f
h
y
y
,
i
= 1, 2, …,
N
(18)
y
0
=
. (19)
(9)-(10) va (18)-(19) tenglamalar sistemasi orasidagi muhim farqlarni
aniqlash uchun (18) sistemada indeksni bir birlikka siljitib, uni quyidagi
ekvivalent shaklga keltiramiz:
12
)
,
(
1
1
1
i
i
i
i
y
x
f
h
y
y
,
i
= 0, 2, …,
N
–1 (20)
Endi bu sistemani (9) sistema bilan
taqqoslaymiz. Koʻrinib turibdiki,
nomaʼlum
y
i
+1
(9) tenglamaning
faqat chap tarafida chiziqi holda
qatnashmoqda, bu esa uni oldingi
tugundagi
y
i
toʻr yechim orqali
oshkor shaklda ifodalash imkonini
beradi.
6-rasm.
(20) tenglamada esa nomaʼlum
y
i
+1
(9) tenglamada ikki marta
qatnashmoqda: chap tarafida chiziqli va oʻnd tarafda
f
nochiziqli funksiya
ostida nochiziqli. Shuning uchun bu tenglamada nomaʼlum
y
i
+1
ni oldingi
tugundagi toʻr yechim orqali oshkor shaklda ifodalashning umuman im-
koni yoʻq. Buning uchun esa algoritmning har bir qadamida oldingi
tugundagi toʻr yechimdan foydalanib nochiziqli skalyar tenglamani no-
maʼlum
y
i
+1
ga nisbatan biror usul yordamida yechish lozim boʻladi.
Bu uslub (1)-(2) Koshi masalasini taqribiy yechishning ushbu
y
0
=
,
)
,
(
1
i
i
i
i
y
x
f
h
y
y
,
i
= 1, 2, …,
N
(21)
algoritm shaklida yozilgan
Eylerning oshkormas usuli
deb ataladi.
Eyler oshkormas usulining geometrik talqinini beraylik.
Faraz qilaylik,
y
i-
1
va
y
i
– berilgan mos
x
i-
1
va
x
i
tugunlarda Eylerning
oshkormas usuli yordamida topilgan toʻr yechimlar boʻlsin. Berilgan dif-
ferensial tenglama yechimining
x
i
,
y
i
nuqtadan oʻtuvchi grafigini (7-rasm),
yaʼni quydagi Koshi masalasi yechimining grafigini qaraylik:
(
y
(
i
)
)
(
x
) =
f
(
x
,
y
(
i
)
(
x
)),
y
(
i
)
(
x
i
) =
y
i
.
Bu yechimning
x = x
i
nuqtasiga oʻtkazilgan urinma (
x
i
,
y
i
) nuqtadan
oʻtuvchi va burchak koeffitsiyenti
k
= (
y
(
i
)
)
(
x
i
) =
f
(
x
i
,
y
(
i
)
(
x
i
)) =
f
(
x
i
,
y
i
).
boʻlgan toʻgʻri chiziqdan iborat. (
x
i
-1
,
y
i
-1
) va
(
x
i
,
y
i
) nuqtalarni tutashtiruvchi toʻgʻri chiziq
aynan ana shunday toʻgʻri chiziqdir: bu toʻgʻri
chiziq tuzilishiga koʻra (
x
i
,
y
i
) nuqtadan oʻtadi,
uning burchak koeffitsiyenti esa 7-rasmdan va
(21) formuladan koʻrinib turibdiki, aynan
oʻsha miqdorga teng, yaʼni:
7-rasm.
)
,
(
))
,
(
(
1
1
1
i
i
i
i
i
i
i
i
y
x
f
h
y
y
x
f
h
y
h
y
y
k
.
13
Bu dalil quyidagi xulosadan iborat
i
-chi qadamdagi Eyler oshkormas usu-
lining geometrik interpretatsiyasini beradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |