Курсовая работа по дисциплине «Вычислительная математика»

Курсовая работа
по дисциплине
«Вычислительная математика»
Задание на курсовую работу
Напряжение в электрической цепи описывается дифференциальным уравнением с начальным условием
Написать программу, которая определит количество теплоты, выделяющегося на единичном сопротивлении за единицу времени. Количество теплоты определяется по формуле: . Дифференциальное уравнение решить методом Рунге-Кутта четвертого порядка с точностью 10-4 (для достижения заданной точности использовать метод двойного пересчета). Интеграл вычислить по формуле Симпсона с шагом 0.1. Для нахождения значений функции в промежуточных узлах применить линейную интерполяцию. Вывести решение дифференциального уравнения, результаты интерполяции и количество теплоты.
Теоретическая часть:
Метод Рунге-Кутта
Обыкновенные дифференциальные уравнения (ОДУ) широко используются для математического моделирования процессов и явлений в различных областях науки и техники. Переходные процессы в радиотехнике, кинетика химических реакций, динамика биологических популяций, движение космических объектов, модели экономического развития исследуются с помощью ОДУ.
В дифференциальное уравнение 1-го порядка в качестве неизвестных величин входят функция y(x) и ее первая производная по аргументу x
Один из наиболее распространенных методов численного решения дифференциального уравнения – методы Рунге-Кутта. Методы Рунге-Кутта обладают следующими свойствами:
1 Эти методы являются одноступенчатыми: чтобы найти уm+1 нужна информация о предыдущей точке xmym
2 Они согласуются с рядом Тейлора вплоть до членов порядка hp где степень р различна для различных методов и называется порядковым номером или порядком метода
3 Они не требуют вычисления производных от f (xy) а требуют вычисления самой функции

Вариант №2
Могу выполнить любой вариант !