Запишем обыкновенное дифференциальное уравнение второго порядка в следующем общем виде:
|
 |
(10.1) |
Уравнение (10.1) следует дополнить граничными условиями (для определённости будем рассматривать
граничные условия 1-го рода):
Запишем для уравнения (10.1) разностную схему, аппроксимируя производную второго порядка разностным
оператором (2.12), а производную первого порядка - левой конечной разностью (в соответствии с
правилом выбора конечных разностей для аппроксимации первых производных по координатам):
|
 |
(10.2) |
Отметим, что в случае v < 0 для аппроксимации производной первого порядка следует использовать
правую конечную разность.
Приведём разностную схему (10.2) к виду (4.10), удобному для использования метода прогонки:
Следовательно, коэффициенты, соответствующие уравнению (4.10), имеют вид:
Проверяя для разностной схемы (10.2) достаточное условие сходимости прогонки (4.16)
приходим к выводу, что оно выполняется только при условии k > 0. Алгоритм решения
(в виде блок-схемы) разностной схемы (10.2) для этого случая представлен на рисунке.
При k = 0 достаточное условие сходимости прогонки (4.16)
не выполняется и, следовательно, для решения разностной схемы (10.2) в этом случае метод прогонки
использовать нельзя.
|