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文档简介

一填空(分)1若步长趋于零时,差分方程的截断误差,则差分方程的解趋近于微分方程的解. 此结论_(错或对);2一阶Sobolev空间关于内积_是Hilbert空间;3对非线性(变系数)差分格式,常用 _系数法讨论差分格式的_稳定性;4写出在区间上的两个一阶广义导数:_,_;5隐式差分格式关于初值是无条件稳定的. 此结论_(错或对)。二(13分)设有椭圆型方程边值问题BDAC 用 作正方形网格剖分 。 (1)用五点菱形差分格式将微分方程在内点离散化;(2)用截断误差为的差分法将第三边界条件离散化;(3)整理后的差分方程组为 三(12)给定初值问题 , 取时间步长,空间步长。试合理选用一阶偏心差分格式(最简显格式), 并以此格式求出解函数在处的近似值。 1所选用的差分格式是: 2计算所求近似值:四(12分)试讨论差分方程 逼近微分方程 的截断误差阶。思路一:将r带入到原式,展开后可得格式是在点(l+1/2,k+1/2)展开的。思路二:差分格式的用到的四个点刚好是矩形区域的四个顶点,可由此构造中心点的差分格式。五(12分)对抛物型方程,考虑Du Fort-Frankel格式 试论证该格式是否总满足稳定性的Von-Neumann条件?六 (12分)(1)由Green 第一公式推导Green第二公式: (2) 对双调和方程边值问题 ,选择函数集合(空间)为:推导相应的双线性泛函和线性泛函: 相应的虚功问题为:极小位能问题为七(12分)设有常微分方程边值问题 将区间作剖分: 1若要求节点基函数为分段三次多项式且有一阶连续导数,试写出基函数所应满足的插值条件: 2画出基函数在上的图形: 3将有限元解用基函数的形式表示出来:八(12分)设有常微分方程边值问题 1. 转化为相应的变分问题选择函数集合(空间)为:推导相应的双线性性泛函和线性泛函: 2. 将二等分,采用线性元的有限元方法,导出有限元方程并求解。参考解答二(1) 即 (2) 或 (3) 或 三 四Box格式,二阶五练习题。总满足。六1在第一公式中 将位置对换,并进一步换 在原公式中换 2取 ,由第二公式有, 虚工问题:求,使 极小位能:求,使 七1 2 八1. 取 作内积 ,分部积分 虚工问题:求,使

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