สมการเชิงอนุพันธ์อันดับหนึ่ง (แยกตัวแปร & เชิงเส้น) + สนามทิศทาง

แก้สมการเชิงอนุพันธ์อันดับหนึ่งแบบแยกตัวแปรได้และแบบเชิงเส้นในอินเทอร์เฟซเดียว พร้อมสนามทิศทาง เส้นโค้งคำตอบ อินทิกรัลแบบ Simpson ตัวประกอบอินทิเกรต การกลับฟังก์ชันเชิงตัวเลข การตรวจสอบด้วย RK4 การส่งออก CSV และลิงก์สำหรับแชร์.

ภาษาอื่น ๆ: ja | en | es | zh-CN

อินพุต

เงื่อนไขต้น (x0, y0)
กรอบกราฟ [x_min, x_max, y_min, y_max]
กริดสนาม (Nx×Ny)
×
จำนวนจุดบนกราฟ

สมการเชิงอนุพันธ์อันดับหนึ่ง (แยกตัวแปร & เชิงเส้น)

แสดงอินทิกรัลแบบ Simpson ตัวประกอบอินทิเกรต การกลับฟังก์ชันเชิงตัวเลข ข้อผิดพลาดจาก RK4 CSV และลิงก์สำหรับแชร์ในหน้าเดียว.

ทิป: คลิกบนกราฟเพื่อเพิ่มเงื่อนไขต้นที่จุดนั้น.

ผลลัพธ์

วิธีคำนวณ

    บันทึกสำหรับผู้สอน

    คำถามที่พบบ่อย

    สนามทิศทางถูกวาดอย่างไร?

    เราจะคำนวณความชันบนกริดสม่ำเสมอของ x และ y ตัดค่าความชันที่รุนแรงเกินไปออก และวาดเป็นเส้นสั้น ๆ เพื่อให้สนามอ่านง่าย จากนั้นใช้ RK4 วิ่งบนสนามเดียวกันเพื่อยืนยันเส้นโค้งคำตอบหลัก.

    ทำอย่างไรให้การกลับฟังก์ชันเชิงตัวเลขมีเสถียรภาพ?

    สำหรับสมการแบบแยกตัวแปร เราจะสแกนช่วง [y_min, y_max] เพื่อหาจุดที่ฟังก์ชันเปลี่ยนเครื่องหมาย แล้วปรับละเอียดด้วย bisection ส่วนสมการเชิงเส้นจะใช้ตัวประกอบอินทิเกรต และเปิดเผยค่าคลาดเคลื่อนจาก RK4 เพื่อช่วยติดตามข้อผิดพลาดที่เหลืออยู่.