20. 偏微分方程的数值解
定解问题
各种物理性质的定常过程都可用椭圆型方程描述 当
时,即拉普拉斯方程 第一边值问题 其中 为以 为边界的有界区域, 为分段光滑曲线, 称定解区域, 分别为 上的已知连续函数。
差分解法
椭圆型
考虑第一边值问题 取 分别为 方向的步长,记 则由二阶差商公式
于是有
略去
得近似的差分方程 称五点菱形格式。
实际计算时常取 ,得 记 其中
双曲型
考虑 令 ,则有 记 ,则有
存在矩阵 ,使得 作变换 ,则有 而对于一阶双曲型方程,取 方向步长分别为 ,则有