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这是一个 MATLAB 函数,名为 half,用于执行自适应步长的四阶Runge-Kutta方法。6 S5 X3 T0 d/ K; ?* |5 M
函数的输入参数为:起始点 (x1, y1),当前步长 h。
2 {+ ~& e# p$ J. H, v. {1 {1 K$ l函数的输出参数为:更新后的节点 (u2, v2),新的步长 h,以及误差 err。
1 T( B+ D1 J1 F函数的主要步骤如下:! h5 U# }! ^" a( B4 u5 C( z' a" o
& v. i8 i% L/ k* u1 J4 ]1 W7 U1.将 (x1, y1) 备份到 (u1, v1),以便在计算步长为 h/2 时使用。
* B; ?6 y* j( k- D# u2.使用四阶Runge-Kutta方法计算步长为 h 时的数值解 y2。$ o! Y( q3 Q0 V" w$ ]8 L
3.将步长 h 更新为 h/2。+ F# B9 R. A6 [+ K
4.利用四阶Runge-Kutta方法计算步长为 h/2 时的数值解,进行两步迭代,得到新的节点 (u2, v2)。! `) W) u, ~4 @% {9 u& N
5.计算当前步长 h 时的数值解与步长为 h/2 时的数值解之间的误差 err。
! r2 V) p& u" x9 U* q
! l9 f6 i& \4 m" ]* S; Z: Y这个函数似乎被设计用于一个自适应步长的数值积分,通过不断调整步长以保持数值解的精度。函数使用四阶Runge-Kutta方法,其中步长 h 随着迭代逐渐减小,以提高数值解的精度。- %half.m 该函数用来调整自适应
- W( z; U$ Y) y+ \( @) ^\" w - function [u2,v2,h,err]=half(x1,y1,h)
' \$ Q( `2 J* i9 j& F5 K, i - u1=x1;%u1为x1的备份,供步长为h/2时计算下一个节点时使用\" @3 T\" C; O+ z* Z) u' d
- v1=y1;%v1为y1的备份,供步长为h/2时计算下一节点数值解时使用
/ u1 i1 E+ \- p\" d3 ~1 X, o
# i; y- H, l% P: y) \' n\" p2 X- %用四阶经典公式计算步长为h时第1个节点处的数值解
' U; T% D& e9 {% S5 u% ~ - k1=f(x1,y1);: w. Z/ C) |- ^7 k x
- k2=f(x1+h/2,y1+h*k1/2);
- p( y$ ]# j# q8 u+ n* e$ A - k3=f(x1+h/2,y1+h*k2/2);% Z! j! r: V, O9 s1 o
- k4=f(x1+h,y1+h*k3);
) C3 Z) m$ b1 u6 W6 W$ p - y2=y1+h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6;
. b; ~! ] v( }6 u3 r8 D/ ^
/ s7 R* y# D. Q! n\" V% ?, s4 v- %四阶经典公式计算步长为h/2时的第一个节点处的数值解
5 [- ^( J- W9 g' J - h=h/2;
) T' d9 k4 l! R# l' ?' f3 v* Z
) Q* j3 W8 B6 p. I3 ^- for i=1:2% L5 C* i) w) n6 O8 H
- k1=f(u1,v1);# k) j1 K3 H2 F9 v1 S- A* E8 h
- k2=f(u1+h/2,v1+h*k1/2);/ _5 ^/ F |' _
- k3=f(u1+h/2,v1+h*k2/2);
( M Q; j% z# w( @( B! `$ i - k4=f(u1+h,v1+h*k3);4 l( s7 j# I* m& P
- v2=v1+h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6;
; w8 [& M- U/ }6 P9 \ - u2=u1+h;, i+ b7 C2 D6 g: Q6 T# i
- u1=u2;. B( D8 S6 R8 r- W( I; y2 Q3 L
- v1=v2;2 R\" V4 n6 y\" |5 ?
- end
1 ]/ u4 X# M/ }( F0 {1 H+ v# i
8 f- _\" m. M' s' R9 T- err=abs(y2-v2)* d) v4 e9 F+ m8 c\" O
% [ ]8 Q, u& O& L0 W
复制代码 ( x+ n7 j1 ~" F0 v4 o, V
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zan
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