8 Εξίσωση κύματος

8.4 Ασκήσεις

  1. 8.1.

    Δείξτε ότι το αριθμητικό σχήμα

    4Uij+1-2Uij+Uij-1k2=α2(Ui+1j+1-2Uij+1+Ui-1j+1h2
    +2Ui+1j-2Uij+Ui-1jh2+Ui+1j-1-2Uij-1+Ui-1j-1h2),
    για i=1,,N,j=1,,M-1,

    προσεγγίζει την εξίσωση του κύματος (8.1) και το τοπικό σφάλμα διακριτοποιήσης ηij, ικανοποιεί

    |ηij|C(k2+h2),

    με C ανεξάρτητη των k και h.

  2. 8.2.

    Κατασκευάστε ένα αριθμητικό σχήμα για να προσεγγίσετε τη λύση της διαφορικής εξίσωσης

    utt(x,t)+utx=α2uxx(x,t),x[0,L],t[0,T]u(0,t)=u(L,t)=0,t[0,T]u(x,0)=g0(x),x[0,L]ut(x,0)=g1(x),x[0,L]

    Βρείτε το τοπικό σφάλμα διακριτοποίησης. Είναι von Neumann ευσταθές;