阿達姆斯外插公式英文解釋翻譯、阿達姆斯外插公式的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 Adams exptrapolation formula
分詞翻譯:
阿達的英語翻譯:
【機】 adalin
姆的英語翻譯:
【醫】 mho
斯的英語翻譯:
this
【化】 geepound
外的英語翻譯:
besides; in addition; not closely related; other; outer; outside; unofficial
【醫】 ec-; ecto-; exo-; extra-; xeno-
插的英語翻譯:
insert; interpose; thrust
公式的英語翻譯:
formula
【計】 formula; transition formula entry
【化】 equation
【醫】 F.; formula
專業解析
阿達姆斯外插公式(Adams extrapolation formula)是數值分析中用于求解常微分方程初值問題的一類多步顯式方法,英文全稱為Adams-Bashforth method。其核心思想是利用已知的前幾個時間步長的函數值及導數值,通過多項式外推技術預測下一時刻的解。該方法屬于線性多步法範疇,適用于工程計算、天體力學模拟等需要高精度數值解的領域。
從數學形式來看,四階阿達姆斯外插公式可表示為:
$$
y_{n+1} = y_n + frac{h}{24}(55fn - 59f{n-1} + 37f{n-2} - 9f{n-3})
$$
其中$h$為步長,$f_k=f(t_k,y_k)$表示時刻$t_k$的導數值。該公式通過前四步的梯度信息加權組合實現預測,其截斷誤差為$O(h)$。
在實際工程應用中,該方法常與隱式的Adams-Moulton公式構成預測-校正系統,這種組合方案被NASA應用于航天器軌道計算。在計算流體力學領域,研究者将其改進為變步長版本以處理邊界層方程的剛性問題。
參考文獻:
- Numerical Analysis by Burden and Faires (第9版)
- NASA Technical Report Server (NTRS)
- SIAM Journal on Numerical Analysis_論文合集
網絡擴展解釋
阿達姆斯外插公式(Adams extrapolation formula)是數值分析中用于求解常微分方程初值問題的一種多步顯式方法,屬于Adams-Bashforth方法的一種。以下從多個維度綜合解釋該公式:
1.基本定義
阿達姆斯外插公式通過利用前幾步的曆史數據(如函數值和導數值)構造顯式遞推關系,預測下一步的解。其核心思想是将微分方程轉化為積分方程,并基于插值多項式近似積分項。
2.構造原理
- 積分方程轉化:将微分方程 ( y' = f(x, y) ) 在區間 ([xn, x{n+1}]) 上積分,得到積分方程:
$$
y(x_{n+1}) = y(xn) + int{xn}^{x{n+1}} f(x, y(x)) , dx
$$
- 插值多項式近似:用已知的 ( k+1 ) 個曆史點(如 ( f(x{n-k}, y{n-k}), dots, f(x_n, y_n) ))構造拉格朗日插值多項式,替代被積函數 ( f(x, y(x)) ),再通過積分得到近似解。
3.典型公式形式
- 四階顯式公式(常用):
$$
y_{n+1} = y_n + frac{h}{24} left( 55fn - 59f{n-1} + 37f{n-2} - 9f{n-3} right)
$$
其中 ( h ) 為步長,( f_i = f(x_i, y_i) )。
4.關鍵特性
- 顯式多步法:計算 ( y_{n+1} ) 時僅依賴前幾步的值,無需疊代求解。
- 階數與截斷誤差:( k+1 ) 步的阿達姆斯外插公式具有 ( k+1 ) 階精度,局部截斷誤差為 ( O(h^{k+2}) )。
- 初值依賴:需通過單步法(如四階龍格-庫塔法)預先計算前幾個點的值,再啟動多步遞推。
5.應用場景
主要用于常微分方程的數值求解,例如物理模拟、工程問題中的動态系統分析。其顯式特性適合非剛性方程,但穩定性較隱式方法差。
注意事項
- 與隱式Adams-Moulton公式(内插法)相比,外插公式計算量小但穩定性較弱。
- 實際應用中需結合步長控制策略以提高精度。
如需具體算法實現步驟或誤差分析細節,可進一步參考數值分析教材或專業文獻。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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