mathematica 驗證離散導數格式

2022-05-27 04:45:07 字數 473 閱讀 6167

數值計算中,需要用差分代替差商,離散常微分方程或者偏微分方程的導數。

比如已知\(f_,f_,f_\) 求\(f_i\)使得\(f^(i)=0\)近似成立,誤差為四階精度

已知\(f_=f_-2*(f_-f_)\) 使上述條件成立

如何驗證該公式,在mathematica中輸入如下命令

a1 = series[f[i + h], ]

a2 = series[f[i + 3 h], ]

a3 = series[f[i + 4 h], ]

a = a3 - 2*(a2 - a1)

\(f_-2*(f_-f_)=a=f(i)+2 h^3 f^(i)+o\left(h^4\right)\)

如果忽略掉四階小量\(o\left(h^4\right)\),那麼\(f_i=f_-2*(f_-f_)\)使得\(f^(i)=0\),離散誤差\(o\left(h^4\right)\)

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