next up previous
: 課題 : 常微分方程式の数値解法 2 : 修正オイラー法の誤差

2次の Runge-Kutta 法

離散近似による誤差を小さくするには、台形公式の他、中点公式を用いて

\begin{displaymath}
\int_{x}^{x+h} f(x,y(x)) dx
\approx h f \left( x+\frac{h}{2},y(x + \frac{h}{2}) \right)
\end{displaymath} (13)

で近似することも考えられる(図 1-c)。

しかし、$y(x+h/2)$ の評価が必要なのでオイラー法で $y(x+h/2)$ の近似値

\begin{displaymath}
\tilde{y} = y(x) + \frac{h}{2} f (x,y(x))
\end{displaymath} (14)

を計算し、それを([*]) の右辺に代入する
\begin{displaymath}
y(x+h)
\approx h f \left( x+\frac{h}{2},\tilde{y} \right)
\end{displaymath} (15)

これを2次のルンゲクッタ法という。誤差は $O(h^2)$ である。



Kiyohide Nomura 平成17年6月6日