2.3.Тестовий приклад
Методом Галеркіна знайти наближений розв’язок рівняння,
, (11)що задовольняє крайовим умовам
. (12)Розв’язання:
Оберемо в якості системи базисних функцій
( 0, 1, 2, 3, 4) наступні тригонометричні функції: , , , , .Ці функції лінійно незалежні на відрізку
, причому функція задовольняє крайовій умові (12), а інші функції – нульовим крайовим умовам. Будемо шукати розв’язок у вигляді .Знаходимо
( = 0, 1, 2, 3, 4): , , , , , .Обраховуємо коефіцієнти системи (10), використовуючи наступні позначення:
, ,і враховуючи при цьому ортогональність системи тригонометричних функцій
(1,
, , , , . . .) , , , , , , , , , , , , , , , , , .Виконуючи відповідні скорочення, приходимо до системи
з якої одержуємо
, , . Таким чином маємо .В таблиці 1 наведено для порівняння значення отриманого наближеногорозв’язку і точного розв’язку
Наближений і точний розв’язок задачі (11), (12)
Таблиця 1:
A_al_2:= [на дискеті, Галеркін.mcd]
A_al_3:= [на дискеті, Галеркін.mcd]