Méthode de Runge-Kutta

Ce calculateur en ligne implémente la méthode de Runge-Kutta, qui est la méthode du quatrième ordre numérique pour résoudre les équations différentielles de premier degré suivant une valeur initiale donnée.

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Timur

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Gaulthier Marrel

Créé: 2020-07-09 07:30:12, Dernière mise à jour: 2020-11-03 14:19:39

Vous pouvez utiliser ce calculateur pour résoudre l'équation différentielle de premier degré suivant une valeur initiale donnée en utilisant la méthode de Runge-Kutta dite méthode de Runge-Kutta classique (du fait qu'il existe une famille de méthodes Runge-Kutta) ou RK4 (puisque c'est la méthode du quatrième ordre).

Pour utiliser cette méthode, vous devez avoir une équation différentielle sous la forme
y \prime = f(x,y)
et saisir le côté droit de l'équation f(x,y) dans le champ y' ci-dessous.

Vous avez également besoin de la valeur initiale telle que
y(x_0)=y_0
et du point x pour lequel vous voulez approximer la valeur y.

Le dernier paramètre de la méthode - une taille de pas, est littéralement le pas pour calculer l'approximation suivant d'une fonction courbe.

Les détails de la méthode sont sous le calculateur.

PLANETCALC, Méthode de Runge-Kutta

Méthode de Runge-Kutta

Chiffres après la virgule décimale : 2
Equation différentielle
 
Valeur approximative de y
 
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Méthode de Runge-Kutta

Tout comme Méthode d'Euler et Méthode du point médian, la méthode Runge-Kutta est une méthode numérique qui commence à un point initial puis fait un petit pas en avant pour trouver le point solution suivant.

La formule pour calculer le point suivant est
y_{n+1}=y_n+\frac{1}{6}(k_1+2k_2+2k_3+k_4) \\ x_{n+1}=x_n+h

h est la taille du pas et

k_1=hf(x_n,y_n) \\ k_2=hf(x_n+\frac{h}{2}, y_n+\frac{k_1}{2}) \\ k_3=hf(x_n+\frac{h}{2}, y_n+\frac{k_2}{2}) \\ k_4=hf(x_n+h, y_n+k_3)

L'erreur de troncature locale de RK4 est de l'ordre de O\left(h^5\right), suivant une erreur de troncature globale de l'ordre de O\left(h^4\right).

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