دانلود تحقیق معادلات دیفرانسیل -روش‌های تفاضل متناهی

Word 1 MB 24742 40
مشخص نشده مشخص نشده ریاضیات - آمار
قیمت قدیم:۱۴,۸۵۰ تومان
قیمت: ۹,۸۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • METHODS
    «روش‌های تفاضل متناهی»
    روابط واضح یا غیرواضح بین مشتقات و مقادیر توابع در نقاط آغازی وجود دارد.
    نقاط آغازی بر روی [a,b] می تواند به وسیله [j= 1,2,…,N] و xj= a+jh به طوریکه ، ، در نظر گرفته شود.
    این عبارت برای مشتقات تحت شرایط مقادیر تابعی است.
    جواب مسأله مقدار مرزی یک تفاضل متناهی بوسیله جای‌گذاری معادله دیفرانسیل در هر نقطه آغازین به وسیله یک معادله تفاضلی بدست می آید.
    با در نظر گرفتن شرایط مرزی در معادلات تفاضلی، سیستم جبری معادلات مورد حصول حل می شود، این یک جواب عددی تخمینی برای مسأله مقدار مرزی بدست می دهد.
    - Linear Second Order Differential Equations

    [معادلات دیفرانسیل خطی مرتبه دوم] ‍[صفحه 5, 4 ]
    به معادله دیفرانسیل مرتبه دوم زیر توجه می کنیم:
    ، (46)
    در رابطه با شرایط مرزی نوع اول: ، (47)
    مقدار قطعی u(m) از با مشخص شده و مقدار تقریبی آن با ، با استفاده از سریهای تیلورها می توانیم مشخص کنیم که:
    ( .42)

    به طوری که و
    (49)

    به طوری که
    ما فرض کردیم که پیوستگی بدین صورت است:

    به طوری که .
    با در نظر گرفتن شرایط در 48 ، 49 و جایگذاری در 46 ، تفاضل تقریبی متناهی معادله دیفرانسیل مذکور در به صورت زیر است:
    ( .50)
    شرایط مرزی ( .42) به صورت زیر تبدیل می شود:
    ( .51)
    پس از ضرب با ، ( .50) می تواند به صورت زیر نوشته شود:
    و ( .52)
    به طوری که:
    و و
    سیستم ( .52) در نوشتار ماتریسی، پس از لحاظ شرایط مرزی، تبدیل می‌شود به:
    ( .53) Au=b
    به طوری که:


    حل سیستم معادلات خطی ( .53) جواب تفاضل متناهی معادله دیفرانسیل ( .46) را ارائه می دهد که پاسخگوی شرایط مرزی مدنظر است.

    اشتباه بریدگی داخلی. (p.565) (خطای برش)
    غلط بریدگی داخلی از معادله ( .52) بوسیله
    ( .54)
    نشان داده می شود. به طوری که
    بسط هر شرط در طرف اول معادله ( .54) در سری تیلور آن مول ، بدست می دهد:
    ( .55)
    به طوری که .
    بنابراین روش مذکور، روش حل معادله مرتبه دوم می باشد.

    شرایط مرزی اشتقاقی: (p.596)
    هم اکنون توجه خود را به شرایط مرزی نوع سوم معطوف می کنیم:

    ( .56)
    تفاضل تقریبی معادله دیفرانسیل ( .46) در گره‌های داخلی j=1,2,…,N ، بوسیله معادله ( .52) داده شده که دارای N+2 مجموع در N معادله می‌باشد. هم اکنون ما نیاز داریم دو یا چند معادله متناظر برای شرایط مرزی ( .56) بیابیم.
    با حذف شرایط در ( .48) ، تفاضل تقریبی متناهی ( .56) به صورت زیر می باشد:
    در : یا
    ( .57)
    در یا
    ( .58)
    به طوری که و ، مقادیر تابعی در و می باشند. گره‌های و خارج از بازه [a,b] قرار دارند و گره‌های غیرواقعی خوانده می‌شوند:
    دیفرانسیل:
    مقادیر و می توانند با این فرض که معادله تفاضلی ( .52) برای N+1 و j= 0 در نقاط مرزی و باقی می ماند و می تواند نادیده گرفته شود.
    جایگذاری مقادیر و در ( .57) و ( .58) در معادلات ( .52) به ازای N+1 و j= 0 ما را می رساند به:

    ( .59)
    معادلات ، ( .52) ، و یک سیستم سه‌گانه از معادلات بوجود می آورند.
    تا زمانی که تفاضل تقریبی ( .52) برای معادله دیفرانسیل ( .46) و تفاضلات تقریبی ( .59) برای شرایط مرزی ( .56) ، همگی مرتبه دوم هستند. تمام معادلات برای ، همچنین مرتبه دوم هستند.
    به طور متقابل، ما نمی توانیم از نقاط غیرواقعی ، استفاده کنیم. در این مورد ما می توانیم از تقریب های زیر استفاده کنیم:

    یا
    ( .60)
    ( .61)
    یا

    تا زمانی که تقریب های ( .60) ، ( .61) از نوع اول هستند، تمام معادلات
    ( .60) ، (7.62) و (7.61) برای j= 0,…,N+1 نمی توانند مرتبه دوم بمانند. این معادلات همچنین یک دستگاه معادلات تشکیل می دهند.

    یا
    ( .62)

تاريخچه رياضيات گسسته پيشرفتهاي سريع تکنولوژي در نيمه دوم قرن يبستم به ويژه پيشرفتهاي شگفت آور علوم کامپيوتر، مسائل جديد را مطرح کردندکه طرح و حل آنها روشها و نظريه هاي تازه اي مي طلبد. طبيعت متناهي و گسسته بسياري از اين مسائل موجب شده است که روشه

سريهاي تواني يک سري به شکل * که در آن و.... اعدادي ثابت هستند، يک سري تواني از x مي نامند . معمولاً براي راحتي سري *به صورت مي نويسد در حالت کلي تر سري تواني به صورت است . اگر به جاي x مقدار ثابت r در نظر بگيريم سري تواني به يک سري عددي تبديل مي

1-1 مقدمه: کنترل خودکار پيشرفت علوم مهندسي نقشي حياتي داشته است. کنترل خودکار علاوه بر نقش بسيار مهمي که در سيستم هاي فضا پيما، هدايت موشک، روبات ها و سيستم هاي مشابه داشته است. بخش مهم ناگسستني از فرآيندهاي صنعتي امروزي است. کنترل خودکار در کن

به تقريب همه دانش ها به طور کم و بيش از رياضيات استفاده مي کنند . قانون هاي دانش هاي پايه ، مکانيک ، نجوم ، فيزيک و تا اندازه زيادي شيمي به طور معمول به وسيله فرمول بيان مي شود و نظريه هاي آنها زماني پيشرفت مي کند که از دستگاه هاي رياضي به طور گسترد

بعد از دوران یونان باستان، نظریه اعداد در سده شانزدهم و هفدهم با زحمات ویت Viete، باشه دو مزیریاک Bachet de Meziriac، و بخصوص فرما دوباره مورد توجه قرار گرفت. در قرن هجدهم اویلر و لاگرانژ به قضیه پرداختند و در همین مواقع لوژاندرLegendre (1798)و گاوسGauss (1801) به آن تعبیر علمی بخشیدند. در ۱۸۰۱ گاوس در مقاله Disquisitiones Arithmeticæ حساب نظریه اعداد مدرن را پایه گذاری کرد. ...

هدف «ریاضیات علم نظم است و موضوع آن یافتن، توصیف و درک نظمی است که در وضعیت‌های ظاهرا پیچیده‌نهفته است و ابزارهای اصولی این علم ، مفاهیمی هستند که ما را قادر می‌سازند تا این نظم را توصیف کنیم» . دکتر دیبایی استاد ریاضی دانشگاه تربیت معلم تهران نیز در معرفی این علم می‌گوید: «علم ریاضی، قانونمند کردن تجربیات طبیعی است که در گیاهان و بقیه مخلوقات مشاهده می‌کنیم . علوم ریاضیات این ...

هدف ریاضیات علم نظم است و موضوع آن یافتن، توصیف و درک نظمی است که در وضعیت‌های ظاهرا پیچیده‌ نهفته است و ابزارهای اصولی این علم ، مفاهیمی هستند که ما را قادر می‌سازند تا این نظم را توصیف کنیم» . دکتر دیبایی استاد ریاضی دانشگاه تربیت معلم تهران نیز در معرفی این علم می‌گوید: «علم ریاضی، قانونمند کردن تجربیات طبیعی است که در گیاهان و بقیه مخلوقات مشاهده می‌کنیم . علوم ریاضیات این ...

مقدمه جهان بینی علمی در فیزیک نظری با کارهای گالیله آغاز شد. هرچند که تلاشهای گالیله زیربنای فیزیک کلاسیک را تشکیل داد، اما این تلاشها ریشه در نگرشهای جدید به پدیده های فیزیکی داشت که مهمترین آنها را می توان در آثار برونو و کپلر مشاهده کرد. برونو به طرز ماهرانه ای در آثار خود تشریح کرد که همه ی ستارگان جهان نظیر خورشید هستند. کپلر با ارائه سه قانون خود نشان داد که حرکت سیارات ...

دینامیک حرکت (MOtion Dynamics) دینامیک از واژه لاتین به معنی حرکت شناسی گرفته شده است. و در مکانیک کلاسیک بررسی دلایل حرکت و به بیانی دقیق بررسی حرکت به کمک نیروها و قوانین مربویه می‌باشد دید کلی در حالت کلی حرکت یک ذره از دو دیدگاه مختلف می‌تواند مورد بررسی قرار گیرد به بیان دیگر می‌توان گفت، بطور کلی مکانیک کلاسیک که در آن حرکت اجسام مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد، شامل دو ...

مقدمه از اوائل قرن بیستم دو نظریه ی بزرگ نسبیت و مکانیک کوانتوم، برای پاسخگویی به مشکلاتی که فیزیک کلاسیک با آنها دست بگریبان بود، پا به عرصه وجود نهادند. جالب این است که هر دو نظریه تقریباً همزمان مطرح شدند و سیر تکاملی خود را طی کردند. نخست نسبیت خاص در سال 1905 تنها در محدوده ی دستگاه های لخت بکار گرفته شد و در سال 1915 تحت عنوان نسبیت عام به دستگاه های شتابدار تسری یافت. ...

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول