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【数学建模:狐狸与野兔狐狸与野兔(捕食者与被捕食者)问题在一个封闭的大草原里生长着狐狸和野兔.在大自然的和谐的坏境中,野免并没有因为有狐狸的捕食而灭绝.因为每一种动物都有它】

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问题:【数学建模:狐狸与野兔狐狸与野兔(捕食者与被捕食者)问题在一个封闭的大草原里生长着狐狸和野兔.在大自然的和谐的坏境中,野免并没有因为有狐狸的捕食而灭绝.因为每一种动物都有它】

答案:↓↓↓

网友采纳  用多种方法解下述初值问题,并与其准确解进行比较.  解取步长.用各方法进行计算对应结果及绝对误差见表(1)、(2)、(3).  表(1)  xn  欧拉公式  改进的欧拉公式  四阶标准龙格—库塔公式  yn  误差  yn  误差  yn  误差  0.0  1.000000  1  1  0.1  1.000000  1.0050000  1.00483750  0.2  1.010000  1.019025  1.01873090  0.3  1.029000  1.041218  1.04081842  0.4  1.056100  1.070802  1.07032029  0.5  1.090490  1.107076  1.10653093  0.6  1.131441  1.149404  1.14881193  表(2)四阶阿当姆斯公式  n  xn  显示公式  隐式公式①  yn  误差  yn  误差  3  0.3  取自准确解  —  1.04081801  4  0.4  1.07032292  1.07031966  5  0.5  1.10653548  1.10653041  6  0.6  1.14881481  1.14881101  备注  y1,y2,y3取自准确解  y1,y2取自准确解  ①对本题关于y为线性,代入隐式公式时,可解出yn+1,因此可直接求隐式公式之解.  表(3)四阶阿当姆斯预测—校正公式  n  xn  显示公式  隐式公式①  Yn  误差  yn  误差  4  0.4  1.07031992  1.07032014  5  0.5  1.10653027  1.10653077  6  0.6  1.14881103  1.14881175  备注  y1,y2,y3由四阶标准龙格—库塔公式提供  对比以上各表数据可以看到,在相同步长下求解同一问题时,方法的阶数越高,解的精度也越高,一阶的欧拉公式精度最低,而四阶标准龙格—库塔公式的精度又大大高于改进的欧拉公式(二阶龙格—库塔法).同是四阶阿当姆斯方法、显示的精度略低于隐式,这可以从式(8-27)、式(8-28)局部截断误差系数预料到.同是阿当姆斯预测—校正系统,带误差修正的精度又高于不带误差修正的.  从计算量上看,四阶龙格—库塔法计算量最大,每前进一步要计算4次函数值f,而与它精度差不多的带误差修正的阿当姆斯预测—校正法,每前进一步只要计算两次函数值f,所以后者是可取的.但它是四步法,不能自开始,必须用其它方法提供出发值,程序略复杂些.  例2步长的计算结果的影响  用欧拉公式求下述初值问题在x=1处的近似解,并与准确解y(1)=1比较.  解分别取步长进行计算,结果见下表.由表中数据可见,步长不同效果大不一样,当时结果完全失真,而取比计算量增加了十倍,但解的精度却基本一样,可见取太浪费计算量了.  步长h  y(1)的计算值  上述结果差异很大的原因在于欧拉公式的绝对稳定区间为(-2,0)步长h应满足,对本题,,故应取h满足  即  可见取时欧拉公式是数值不稳定的,导致结果失真,而取和都满足稳定性要求,可用于求解.  由此例可见,求解微分方程时一定要注意步长的选取,过大则导致解的失真,过小又会使计算量大增.究竟取多大步长才合适,不仅取决于所采用的数值方法,还决定于待解微分方程本身的特性.  例3取步长h=0.5,用四阶龙格—库塔公式求解常微方程初值问题  解方程右端顶为  四阶龙格—库塔公式求解初值问题算法  第一步:输入初值  第二步:计算;  第三步:计算  第四步:计算  第五步:计算  第六步:计算  第七步:判断,若n
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