Решение дифференциальных уравнений параболического типа.
       2. Неявная разностная схема

     2.2. Вывод основных соотношений метода прогонки

     Преобразуем неявную разностную схему (4.6), группируя в левой части члены, содержащие значение функции u на (n + 1)-ом шаге по времени, а в правой части - все остальные члены:
  (4.8)
Введём следующие обозначения:
  (4.9)
С учётом обозначений (4.9) равенство (4.8) будет иметь вид:
  (4.10)
Данное преобразование часто называют преобразованием неявной разностной схемы к виду, удобному для использования метода прогонки.

     Разностный шаблон (см. рисунок), характеризующий неявную разностную схему (4.6), свидетельствует о том, что данная разностная схема содержит три неизвестные величины - значения функции u на (n + 1)-ом шаге по времени. Это обстоятельство затрудняет вывод рекуррентного соотношения, позволяющего последовательно рассчитать значения искомой функции u в каждом из узлов разностной сетки (подобно тому, как это было сделано в случае явной разностной схемы).
     Следовательно, для реализации неявной разностной схемы (4.6) требуется ввести некоторое дополнительное условие, связывающее значения функции u на (n + 1)-ом шаге по времени. Представим это дополнительное условие в виде линейной зависимости
  (4.11)
справедливой для любого значения j = 1, ..., N - 1.
     Соотношение (4.11) называют рекуррентным прогоночным соотношением, а коэффициенты - прогоночными коэффициентами.
     Рассмотрим методику определения прогоночных коэффициентов. Для этого перепишем соотношение (4.11) в виде:
 
Подставим данное выражение в (4.10) и выразим из полученного равенства :
 
  (4.12)
Сравнивая выражения (4.11) и (4.12), получаем:
  (4.13)
Выражения (4.13) позволяют рассчитать значения прогоночных коэффициентов на j-ом шаге по координате х, если известны их значения на (j - 1)-ом шаге по координате х (а также коэффициенты в выражении (4.10), определение которых не должно вызывать затруднений). Следовательно, для того, чтобы определить значения прогоночных коэффициентов на любом шаге по координате х, необходимо знать их значения на 1-м шаге, т.е. .