Работа №5 : Решение обыкновенных дифференциальных уравнений

Задача Коши имеет вид

,

Варианты a и b:

b a 1 1.1 1.2 1.3
1 1 2 3 4
1.1 5 6 7 8
1.2 9 10 11 12
1.3 13 14 15 16

1. Решить задачу Коши вида на отрезке [0,1] с шагом h = 0,1 с помощью метода Рунге - Кутта третьей степени

 

2. Решить задачу Коши вида на отрезке [0,1] с шагом h = 0,1 с помощью метода Рунге -Кутта четвертой степени

3. Решить задачу Коши вида на отрезке [0,1] с шагом h = 0,1 с помощью усовершенствованного метода ломаных

4. Решить задачу Коши вида на отрезке [0,1] с шагом h = 0,1 с помощью неявного метода Рунге -Кутта второй степени

в качестве экстраполяционного значения использовать полученное по явной формуле Эйлера

 

5. Решить задачу Коши вида на отрезке [0,1] с шагом h = 0,1 с помощью метода Рунге -Кутта третьей степени

6. Решить задачу Коши вида на отрезке [0,1] с шагом h = 0,1 с помощью неявной формулы трапеций

в качестве экстраполяционного значения использовать полученное по явной формуле

 

Работа №6: Решение нелинейных уравнений.

В задачах раздела требуется рассчитать равновесную концентрацию веществ в обратимых химических реакциях, решая нелинейное уравнение, которое можно привести к виду Рассмотрим наиболее простые численные методы решения таких уравнений. На первом этапе следует найти отрезок , содержащий корень уравнения. Для этого достаточно выполнения условия: Затем следует использовать один из итерационных процессов для определения корня уравнения с заданной точностью

А) Метод бисекций.

Пусть Если то полагаем (то есть не изменяется), .

В противном случае: (то есть не изменяется), , n=0,1,2… .

Процесс продолжается пока . В качестве приближенного значения берется число .

Б) Метод Ньютона.

Выбираем в качестве число или . Далее

до тех пор, пока .

В) Метод хорд.

Пусть = , с= , если и наоборот в противном случае. Тогда:

до тех пор, пока .

 

Задача 1.

Для обратимой химической реакции требуется рассчитать равновесную концентрацию С, решив уравнение равновесия


предварительно приведя его к виду . Здесь Кр - константа равновесия реакции, Ка и Кb – исходные концентрации веществ А и В.

Задача 2.

Для обратимой химической реакции требуется рассчитать равновесную концентрацию угарного газа, решив уравнение равновесия


Здесь Кр - константа равновесия данного процесса, Ка и Кb – исходные концентрации угарного газа и кислорода соответственно.

Задача 3.

В реакции разложения воды определить равновесную концентрацию кислорода из уравнения


Здесь Кр - константа равновесия данного процесса, Ка и Кb – исходные концентрации водорода и кислорода соответственно.