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4.3 差分与简单常微分方程初值问题

一阶导数有一阶向前差分、一阶向后差分和一阶中心差分。当然也有二阶导数的计算方法,如下图。 ? 后期我们将通过差分法求解导热问题。...---- 常微分方程的初值问题 我们求解常微分方程的初值问题,一个关于自变量x和y的常微分方程,满足: y'=x+y 其中y'表示y对x的导数,且过原点,试绘制函数曲线。...下面我们通过程序实现方程求解与绘制 先将y'函数写出来: 1. var Fun=function(x,y){ //函数 2....y0=y; 9. } 10. } 11. 12. ode(10); 13. console.log(xData,yData); 将曲线绘制出来,使用上一章的代码绘制曲线: 1. var...左侧是曲线,右侧是调试输出的坐标数据。曲线如下: ? 数据如下: ? 更加高效的常微分方程初值问题,请参考龙格库塔方法。

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常微分方程初值问题数值解法MATLAB(泛函微分方程)

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。 Matlab 解常微分方程的初值问题 题目:Matlab 解常微分方程的初值问题 设计目的: 1、熟练掌握Matlab的基本编程方法,及其编程风格。...2、熟练掌握Matlab常用函数的使用。 3、与本专业相关知识相结合,掌握其在程序开发中的应用方法 以及和word、C语言等接口方法。 4、通过计算机数值求解的方式来加深微分方程解的理解。...由于数据太多,这里只列举部分 %绘制解的曲线 plot(t,Y(:,1),’-‘,t,Y(:,2),’-.’,t,Y(:,3),’.’)...此次利用matlab数值方法来求解微分方程主要是把求解的时间划分成有限步,对应于每一步将计算出一个解,如果求得的解不满足误差限制,则减少步长,再求解。如此重复,直到满足误差限为止。...求解 5、绘制解的曲线 发布者:全栈程序员栈长,转载请注明出处:https://javaforall.cn/128881.html原文链接:https://javaforall.cn

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    MathJax实现在网页中植入数学公式

    《(计算)流体力学》中的几个小程序,可在微信中点击体验: Blasius偏微分方程求解速度边界层 (理论这里) 理想流体在管道中的有势流动 (源码戳这) 涡量-流函数法求解顶驱方腔流动...绘制Contour(已完成) 3.1.2 使用绘图API绘制Contour的思路(已完成) 3.1.3 绘制三维Contour图的思路(已完成) 3.2 矢量图的绘制(已完成) 3.3 绘制曲线(已完成...) 3.4 js生成报表(已完成) 4 高等数学中若干简单数值计算算例(已完成) 4.1 数值积分、高等函数绘制(已完成) 4.2 非线性方程求解(已完成) 4.3 差分与简单常微分方程初值问题(已完成...-Blasius方程的求解(已完成) 6.6 开源软件与商业软件(已完成) 7 小型制冷设计(已完成) 7.1 使用js多快好省绘制简单CAD图纸(已完成) 7.1.1 二维图纸绘制(已完成) 7.1.2...(已完成) [python从入门到放弃系列] python API操作tecplot做数据处理(已完成) 用pyautogui批量输入表单(已完成) 推公式sympy(已完成) 基于百度OCR的文字识别

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    鸿蒙系统(Harmony OS)开发工具DevEco Studio初体验

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    安装Anaconda python求解方程(组)

    《(计算)流体力学》中的几个小程序,可在微信中点击体验: Blasius偏微分方程求解速度边界层 (理论这里) 理想流体在管道中的有势流动 (源码戳这) 涡量-流函数法求解顶驱方腔流动...绘制Contour(已完成) 3.1.2 使用绘图API绘制Contour的思路(已完成) 3.1.3 绘制三维Contour图的思路(已完成) 3.2 矢量图的绘制(已完成) 3.3 绘制曲线(已完成...) 3.4 js生成报表(已完成) 4 高等数学中若干简单数值计算算例(已完成) 4.1 数值积分、高等函数绘制(已完成) 4.2 非线性方程求解(已完成) 4.3 差分与简单常微分方程初值问题(已完成...-Blasius方程的求解(已完成) 6.6 开源软件与商业软件(已完成) 7 小型制冷设计(已完成) 7.1 使用js多快好省绘制简单CAD图纸(已完成) 7.1.1 二维图纸绘制(已完成) 7.1.2...(已完成) [python从入门到放弃系列] python API操作tecplot做数据处理(已完成) 用pyautogui批量输入表单(已完成) 推公式sympy(已完成) 基于百度OCR的文字识别

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    热传导问题的数值解法Edition4

    导热问题数值求解的显式格式推导 视频中的手稿完整版: ?...《(计算)流体力学》中的几个小程序,可在微信中点击体验: Blasius偏微分方程求解速度边界层 (理论这里) 理想流体在管道中的有势流动 (源码戳这) 涡量-流函数法求解顶驱方腔流动...绘制Contour(已完成) 3.1.2 使用绘图API绘制Contour的思路(已完成) 3.1.3 绘制三维Contour图的思路(已完成) 3.2 矢量图的绘制(已完成) 3.3 绘制曲线(已完成...) 3.4 js生成报表(已完成) 4 高等数学中若干简单数值计算算例(已完成) 4.1 数值积分、高等函数绘制(已完成) 4.2 非线性方程求解(已完成) 4.3 差分与简单常微分方程初值问题(已完成...(已完成) [python从入门到放弃系列] python API操作tecplot做数据处理(已完成) 用pyautogui批量输入表单(已完成) 推公式sympy(已完成) 基于百度OCR的文字识别

    1.7K10

    和欧拉用 python 养鱼

    看上去是不是很复杂,这个时候我们就要呼唤欧拉了 :欧拉方法,命名自它的发明者莱昂哈德·欧拉(),是一种一阶数值方法,用以对给定初值的常微分方程(即初值问题)求解。...它是一种解决数值常微分方程的最基本的一类显型方法(Explicit method)。 ?...t_arr[i] = t + Dt #自变量步进变化 return P_arr,t_arr 这样的循环下来,我们就将欧拉方法融入python中,返回两个离散的...P_arr、t_arr矩阵,帮助我们描述函数了 在不同变化量下调用函数 为了更加深刻的理解欧拉法求解微分方程,我在这里使用三个不同的变化量使用欧拉方法 p1,t1 = fish_predict(1) p2...plt.plot(t1, p1, linewidth = 4) #绘制曲线 plt.plot(t2, p2, linewidth = 4) plt.plot(t3, p3, linewidth =

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    使用javascript多快好省绘制简单CAD图纸

    绘制Contour(已完成) 3.1.2 使用绘图API绘制Contour的思路(已完成) 3.1.3 绘制三维Contour图的思路(已完成) 3.2 矢量图的绘制(已完成) 3.3 绘制曲线(已完成...) 3.4 js生成报表(已完成) 4 高等数学中若干简单数值计算算例(已完成) 4.1 数值积分、高等函数绘制(已完成) 4.2 非线性方程求解(已完成) 4.3 差分与简单常微分方程初值问题(已完成...) 5 使用HTML5编程实现热传导温度场求解(已完成) 5.1 一维导热算例(已完成) 5.1.1一维无内热源温度场数值模拟(基于基于HTML5编程)(已完成) 5.2 二维导热算例-综述(已完成)...(待完成...) ---- [题引]:CAD(计算机辅助制图)是随着计算机技术发展而来的新技术,用于精确绘制。图纸上承理论设计,下接生产制造,重要性不言而喻。...当前CAD软件种类繁多,但动辄1G+的计算机空间。若绘制简单CAD图纸,显得“杀鸡焉用牛刀”,本小节介绍使用轻量级的javascript编程绘制简单的CAD图纸。

    2.6K30

    Scipy 中级教程——积分和微分方程

    本篇博客将深入介绍 Scipy 中的积分和微分方程求解功能,帮助你更好地理解和应用这些工具。 1. 积分 Scipy 提供了多种方法来进行数值积分,其中包括定积分、二重积分和三重积分等。...微分方程求解 Scipy 提供了 odeint 函数用于求解常微分方程组。...() plt.show() 在这个例子中,model 函数返回一个包含两个元素的列表,分别表示两个未知函数 y 和 y’。...初始条件也相应地变成了包含两个元素的列表。 4. 总结 Scipy 提供了强大的积分和微分方程求解工具,方便科学计算和工程应用。...通过这篇博客的介绍,你可以更好地理解和使用 Scipy 中的积分和微分方程求解功能。在实际应用中,可以根据具体问题选择合适的方法,并进一步深入学习相关的数学理论和算法。希望这篇博客对你有所帮助!

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    【数值计算方法(黄明游)】常微分方程初值问题的数值积分法:欧拉方法(向前Euler)【理论到程序】

    常微分方程初值问题的数值积分法是一种通过数值方法求解给定初始条件下的常微分方程(Ordinary Differential Equations, ODEs)的问题。 一、数值积分法 1....数值方法 欧拉方法(Euler Method): 基本思想:根据微分方程的定义,使用离散步长逼近导数,进而逼近下一个点的函数值。...向前差商近似微商: 在节点 X_n 处,通过向前差商 \frac{y(X_{n+1}) - y(X_n)}{h} 近似替代微分方程 y'(x) = f(x, y(x)) 中的导数项,得到...这个过程形成了一个逐步逼近微分方程解的序列。 几何解释: 在几何上,Euler 方法的求解过程可以解释为在积分曲线上通过连接相邻点的折线来逼近微分方程的解,因而被称为折线法。...numpy as np import matplotlib.pyplot as plt def forward_euler(f, y0, a, b, h): """ 使用向前欧拉法求解一阶常微分方程初值问题

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    可以替代Simulink的几款开源系统仿真软件

    Xcos支持从现有模块库中选择模块,支持用户定义的模块库超级模块管理(嵌入在单个超级模块中的子图,用于模型重用和简化),支持可配置子系统使用、有条件执行的子系统创建、可用于信号定义的所有Scilab数据类型...Xcos系统仿真功能特点包括使用求解器、结果分析和可视化、使用C代码生成以获得更好的性能、使用嵌入式 Modelica 编译器、包含Scilab分析和可视化功能,支持批量模拟。...仿真结果可以以图表、曲线和动画的形式可视化展示。 优化和参数估计:OpenModelica提供了优化和参数估计功能,可以帮助用户优化模型的性能和调整模型参数,以实现更好的系统响应。...它提供了一组工具和函数,用于定义和求解常微分方程(ODE)、偏微分方程(PDE)以及混合离散连续系统的模型。...这个语言允许用户定义变量、参数、微分方程、触发事件和约束条件等,以便更准确地描述系统的行为。 多种求解器支持:PyDSTool支持多种数值求解器,以求解不同类型的动态系统。

    6.3K10

    简单二维CAD图纸(使用javascript多快好省绘制)

    绘制Contour(已完成) 3.1.2 使用绘图API绘制Contour的思路(已完成) 3.1.3 绘制三维Contour图的思路(已完成) 3.2 矢量图的绘制(已完成) 3.3 绘制曲线(已完成...) 3.4 js生成报表(已完成) 4 高等数学中若干简单数值计算算例(已完成) 4.1 数值积分、高等函数绘制(已完成) 4.2 非线性方程求解(已完成) 4.3 差分与简单常微分方程初值问题(已完成...) 5 使用HTML5编程实现热传导温度场求解(已完成) 5.1 一维导热算例(已完成) 5.1.1一维无内热源温度场数值模拟(基于基于HTML5编程)(已完成) 5.2 二维导热算例-综述(已完成)...javascript本身不能绘制CAD图纸,但借助第三方库就可以绘制一些简单的二维图纸了。...到被戏称为“全球最大的同性交友网站”(注:程序员之间认识先了解对方的代码,github为全球最大规模的代码托管站点,故被戏称为“全球最大的同性交友网站”)https://github.com/中搜索js-dxf

    3.8K20

    数学建模--微分方程

    求解微分方程:对于能够求得解析解的微分方程,可以直接求解;对于复杂的微分方程,则需要利用数值方法进行近似求解。...微分方程在几何学中也有应用,比如悬链线问题。悬链线是指由自重作用下形成的曲线,这类问题可以通过求解适当的微分方程来解决。...描述变化规律:常微分方程能够描述函数随时间的变化规律,这在物理学中尤为重要,如物体运动轨迹、电路中电流变化等。通过求解这些方程,可以预测变化趋势,为问题解决提供依据。...偏微分方程(PDE)的优缺点 优点: 强大的工具:偏微分方程的数值解法提供了一种强大的工具来解决那些难以直接求解的问题,在科学研究和工程应用中扮演着至关重要的角色。...以下是一些常用的数值方法及其适用问题类型的详细说明: 欧拉法是最简单的数值求解方法之一,通过将微分方程中的导数用差分代替来近似求解。

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    【机器学习】因微知著,穷数通灵:微积分与机器学习的量化之美

    以下是几种常见的解法。 2.2.1 分离变量法 分离变量法适用于可以将方程中的变量分离到方程两边的微分方程。该方法通过变量替换和积分来求解未知函数。...2.2.3 特征方程法 特征方程法用于解线性齐次常微分方程。通过构建特征方程并求解其根,进而构建通解。...3.2 微分方程项目:解常微分方程并比较解析解与数值解 3.2.1 项目目标 解常微分方程: \frac{dy}{dx} + 2y = e^{-x} 数值解法: 使用Python的scipy.integrate.odeint...进行数值求解,并与解析解进行比较。...通过图形,可以直观地理解期望值在正态分布中的位置,即分布的对称中心,同时观察到分布的钟形曲线和集中趋势。

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    【数值计算方法(黄明游)】常微分方程初值问题的数值积分法:欧拉方法(向后Euler)【理论到程序】

    常微分方程初值问题的数值积分法是一种通过数值方法求解给定初始条件下的常微分方程(Ordinary Differential Equations, ODEs)的问题。 一、数值积分法 1....向前欧拉法(前向欧拉法) 【计算方法与科学建模】常微分方程初值问题的数值积分法:欧拉方法(向前Euler及其python实现) 向前差商近似微商: 在节点 X_n 处,通过向前差商 \frac{...基本理论   向后 Euler 方法的核心思想是从微分方程的 y'(X_{n+1}) = f(x_{n+1}, y(X_{n+1})) 出发,使用向后差商 \frac{y(X_{n+1}) - y...向后 Euler 方法给出了一个隐式的递推公式,其中 y_{n+1} 出现在方程的右侧,需要通过求解非线性方程来获得。 求解方式: 向前 Euler 方法的解可以通过简单的迭代计算得到。...向后 Euler 方法的解需要通过迭代求解非线性方程,通常,可以使用迭代法,如牛顿迭代法,来逐步逼近方程的解。

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    第六部分:NumPy在科学计算中的应用

    求解微分方程 求解微分方程是科学计算中的另一个重要问题。NumPy结合scipy库可以解决许多常见的微分方程问题。...通过Euler方法求解一阶常微分方程 Euler方法是最简单的数值求解常微分方程的方法。它通过线性逼近来迭代求解微分方程。...:", y_values[-1]) 输出: Euler方法求解结果: 7.718281801146384 Euler方法适合用来求解简单的一阶常微分方程,但对更复杂的微分方程或需要高精度的应用,通常会使用更高级的方法...使用scipy.integrate.solve_ivp求解常微分方程 scipy库提供了更高级的求解器solve_ivp,它可以解决更复杂的微分方程,并且具有更高的精度。...总结 在这一部分中,我们探讨了NumPy在科学计算中的具体应用,包括数值积分、求解微分方程、随机过程模拟和机器学习中的基本算法实现。

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    数学建模暑期集训5:matlab求解常微分方程偏微分方程

    本篇将介绍用matlab求解常微分方程的数值解和解析解,并非是一种完整的模型,仅仅是一些算法。由于数学原理过于复杂,故不探究背后的数学原理,仅将matlab求解的相关函数加以记录。...1.Matlab求常微分方程的数值解 1.1非刚性常微分方程的数值解法: 功能函数:ode45,ode23,ode113 例:用RK方法(四阶龙格—库塔方法)求解方程 f=-2y+2x^2+2*x...;1为初值列向量 1.2刚性常微分方程的数值解法 功能函数:如ode15s,ode23s,ode23t, ode23tb 使用方法与非刚性类似 1.3高阶微分方程的解法 2.Matlab求常微分方程的解析解...(vi)双击坐标系中的区域边界,定义偏微分方程的边界条件。 (vii)用鼠标点工具栏上的剖分按钮,对求解区域进行剖分。...详细操作见 Matlab偏微分方程快速上手:使用pde有限元工具箱求解二维偏微分方程 偏微分方程的数值解(六): 偏微分方程的 pdetool 解法

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    【Python篇】深度探索NumPy(下篇):从科学计算到机器学习的高效实战技巧

    求解微分方程 求解微分方程是科学计算中的另一个重要问题。NumPy结合scipy库可以解决许多常见的微分方程问题。...通过Euler方法求解一阶常微分方程 Euler方法是最简单的数值求解常微分方程的方法。它通过线性逼近来迭代求解微分方程。...使用scipy.integrate.solve_ivp求解常微分方程 scipy库提供了更高级的求解器solve_ivp,它可以解决更复杂的微分方程,并且具有更高的精度。...总结 在这一部分中,我们探讨了NumPy在科学计算中的具体应用,包括数值积分、求解微分方程、随机过程模拟和机器学习中的基本算法实现。...从数值积分、微分方程求解到傅里叶变换和卷积操作,再到主成分分析(PCA)和朴素贝叶斯分类器的实现,每一个内容都展示了NumPy在处理复杂计算任务时的强大能力。

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