Пикар әдісі

Бұл y/=f(x,y) (1) диффенерциалды теңдеуді аналитикалық функция түрінде жақындатылған шешімін алуға мүмкіндік береді. Пикар әдісі (1) теңдеудің жалғыз шешімінің және табылу теоремасын дәлделдеуге байланысты пайда болады және мәні бойынша сығылған көріністің принципін қолданудың бірі болып табылады. Бастапқы (2) шарты бар (1) теңдеуінің шешімін табу теоремасының шартына сәйкес табу талап етілсін (1) теңдеуінің екі жағын x0-ден x-ке дейін интегралдаймыз:

y(x0)=y0 (5)

пикар әдісі - student2.ru

немесе

пикар әдісі - student2.ru (5)

(5) интегралды теңдеу шешімі дифференциалды теңдеуді және бастапқы шартты қанағаттандырады.

Шынында да, x=x0 кезінде аламыз:

пикар әдісі - student2.ru

Сонымен (5) интегралдың теңдеудің шешімі тізбекті жақындау әдісін қолдануға мүмкіндік береді. y=y0 теңестіріп (5) теңдеуінен бірінші жақындауды аламыз:

пикар әдісі - student2.ru

Оң жақтағы интеграл тек x айнымалысынан тұрады, бұл интегралды тапқаннан кейін y1(x) жақындаудың аналитикалық өрнегі x айнымалы функциясы сияқты алынады. Енді (5) теңдеуінде у-те табылған у1(х) мәнімен алмастырамыз және екінші жақындауды аламыз;

пикар әдісі - student2.ru

Және тағы сол сияқты.

Жалпы жағдайда интеграциялық формула мынадай түрде блады:

пикар әдісі - student2.ru пикар әдісі - student2.ru (6)

(6) формуланың циклдық қолдануы төмендегі функция тізбегін береді:

Y1(x), y2(x), …, yn(x) (7)

G-облысында f функциясы үзіліссіз болғандықтан, онда ол функция (х0, у0) нүктесінен тұратын кейбір пикар әдісі - student2.ru облысында шектеулі болады, яғни

пикар әдісі - student2.ru (8)

Табылу теоремасы жағдайында (6) теңдеуіне қысылған көріністер принципін қолдана отырып (7) тізбегінің сәйкес келетін ( пикар әдісі - student2.ru пикар әдісі - student2.ru сегментінде анықталған φ пикар әдісі - student2.ru кеңістіктегі φ үзіліссіз функциялар ρ(φ1, φ2)=max │φ1(x)-φ2(x)│ метрикасы бойынша сәйкестік түріне айналады) көрсету қиын емес. Оның шегі интегралдық теңдеу шешімі яғни (2) бастапқы шарты бар диффенерциалдық теңдеу шешімі болып табылады. Бұл (7) тезбегінің R-ші мүшесі анықталған нақталық дәрежесі бар (1) теңдеуінің нақты шешіміне жақындау болып табылады. R–ші жақындау қателігін бағалау төмендегі формуламен беріледі:

пикар әдісі - student2.ru (9)

Мұнда М – Липшиц константасы (4) N- (8) теңсіздігіндегі f функциясының моділінің жоғарғы шегі, ал пикар әдісі - student2.ru аралығын анықтау үшін d шамасы төмендегі формула бойынша есептеледі.

пикар әдісі - student2.ru . (10)

12.3. Біртіндеп жуықтау әдісі

Коши есебін қарастырайық. Біртіндеп жуықтау әдісі бойынша пикар әдісі - student2.ru шешімі пикар әдісі - student2.ru функциясынын тізбектерінін шегі ретінде қарастырылады. Жоғарыда айтылған шарттар қанағаттандырылсын деп ұйғарсақ, келесі рекуренттік формула бойынша пикар әдісі - student2.ru табылады

пикар әдісі - student2.ru (11)

Наши рекомендации