Método de Runge Kutta de tres pasos para ecuaciones diferenciales

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  • 7/24/2019 Mtodo de Runge Kutta de tres pasos para ecuaciones diferenciales

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    Informe de Laboratorio N01-03

    Del alumno : Helbert Justo Luque Zevallos

    Al rofesor : An!el "an!ia#omo

    Asunto : $%todo de &un!e 'utta de 3 asos

    (e#)a : 0*-0*-+01,

    en!o a bien informar a usted sobre la r.#ti#a en el laboratorio sobre el

    m%todo de &un!e 'utta de 3 asos /

    u% es2

    s un al!oritmo que imlementa el m%todo de &un!e 'utta de 3 asos ara la

    solu#i4n de una /D/5/ #on valor ini#ial/

    64mo es2

    La idea !eneral de los $%todos de &un!e-'utta es sustituir el 7roblema de

    8alor Ini#ial:

    y

    '=

    f(

    t , y)

    y(t0 )=y0

    7or la e#ua#i4n inte!ral equivalente:

    7ara ro#eder a aro9imar esta ultima inte!ral mediante un m%todo num%ri#o

    ade#uado re#ordemos que ;9< es des#ono#ida

  • 7/24/2019 Mtodo de Runge Kutta de tres pasos para ecuaciones diferenciales

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    Mtodo de Runge-Kutta de tercer orden

    "e trata de la misma idea ero inte!rando or el $%todo de "imson?

    enton#es:

    $ientras que la estima#i4n de ;n@1se ueden #onsiderar varias o#iones? oreemlo:

    que #onsiste en variar el $%todo de uler tomando la endiente de la re#ta

    tan!ente en el unto medio en veB de la tan!ente en el unto roiamente

    di#)a/ (inalmente? lo m.s usual es tomar una #ombina#i4n de las dos o#iones

    7odemos enton#es resumir el $%todo de &un!e-'utta de ter#er orden en la

    forma:

    (inalmente? aCadir que el error lo#al en el $%todo de ter#er orden es

    roor#ional a ); en #onse#uen#ia el !lobal lo es a )3

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    u% )a#e2

    5btiene una aro9ima#i4n al roblema de valor ini#ial bien lanteado/

    a tb

    y

    t=f( t , y)

    y0=a

    k1=hf(ti, y i)

    k2=hf(ti+12h , yi+ 12k1)

    k3=hf(ti+h , y ik1+2k2 )

    yi+1=yi+1

    6[k1+4k2+k3 ]

    Variables:

    fu: (un#i4n ft?;< en formato te9to debe #ontener variables =t> ; =;>

    vi: 8alor de 8alor Ini#iala: 8alor de ab: 8alor de bn: Numero de itera#iones): amaCo de asoti: 8alor Ini#ial de la variable tE1: #ontiene la rimera arteE+: #ontiene la se!unda arteE3: #ontiene la ter#era arte;ii: 8alores de la variable ; obtenido or el m%todo de &un!e 'utta 03

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    Algoritmo

    fun#tionfFfB?t?;< fFevalB ; =;>

    mrungekutta03.m

    clc;

    disp(' METODO DE RUNGE KUTTA 03 ');

    fu=input('ingrs funci!n f(t"#) = ');

    $i=input('ingrs %&l!r d %&l!r nici&l = ');

    &=input('ingrs %&l!r d A = ');

    =input('ingrs %&l!r d = ');

    n=input('ingrs itr&ci!ns = ');

    *=(+&),n;

    disp('*=');

    disp(*);ti=&;

    #ii=$i;

    -+++++++++++++++++++++

    *!ld !ff;

    .l&l('/&s!s')

    #l&l('%&l!r &pr!.i&d!')

    -+++++++++++++++++++++

    pl!t(ti"#ii"'1');

    disp(' ti #(ti) ');

    f!ri=2n12

    fprintf ('4n-565f -565f '"ti"#ii);

    72=*8f(fu"ti"#ii);

    79=*8f(fu"ti1*,9"#ii172,9); 73=*8f(fu"ti1*"#ii+7289879);

    #ii=#ii12,:8(721879173);

    ti=ti1*;

    -+++++++++++++++++++++

    *!ld !n;

    pl!t(ti"#ii"'1');

    -+++++++++++++++++++++

    nd

    -+++++++++++++++++++++

    *!ld !n;

    lgnd('Mt!d! d Rung Kutt& 03');

    -+++++++++++++++++++++

    disp('');

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    METOO E R!"#E K!TTA 03in!rese fun#ion ft?;< F ;@tin!rese 8alor de 8alor Ini#ial F 0in!rese 8alor de A F 0in!rese 8alor de F 1

    in!rese itera#iones F 10)F 0/100000000000000 ti ;ti