Matlab:导数边界值的有限元(Ritz)法
tic;
% this method is transform from Ritz method
%is used for solving two point BVP
%this code was writen by HU.D.dong in February 11th 2017
%MATLAB 7.0
clear
clc
N=50;
h=1/N;
X=0:h:1;
f=inline('pi^2/2*sin(pi/2*x)');
%以下是右端向量;
for i=2:N
fun1=@(x) f(X(i-1)+h*x).*x+f(X(i)+h*x).*(1-x);
fi(i-1,1)=h*quad(fun1,0,1);
end
funN=@(x) f(X(N-1)+h*x).*x;
fi(N,1)=h*quad(funN,0,1);
%以下是stiff矩阵;
a11=1/h+pi^2*h/12;
aii=2*a11;
aij=-1/h+pi^2*h/24;
A=diag(aii*ones(N,1),0)+diag(aij*ones(N-1,1),1)+diag(aij*ones(N-1,1),-1);
A(N,N)=a11;
numerical_solution=A\fi;
numerical_solution=[0;numerical_solution];
%以下是真解;
for i=1:length(X)
Accurate_solution(i,1)=sin((pi*X(i))/2)/2 - cos((pi*X(i))/2)/2 + exp((pi*X(i))/2)*((exp(-(pi*X(i))/2)*cos((pi*X(i))/2))/2 + (exp(-(pi*X(i))/2)*sin((pi*X(i))/2))/2);
end
grid on;
subplot(1,2,1);
plot(X,numerical_solution,'ro-',X,Accurate_solution,'b^:');
title('Numerical solutions vs Accurate solutions');
legend('Numerical_solution','Accurate_solution');
subplot(1,2,2);
plot(X,numerical_solution-Accurate_solution,'b x');
legend('error_solution');
title('error');
toc;
效果图:
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