3. Замечания об устойчивости.
Для задачи
линейной и с постоянным коэффициентом А, схемы Рунге — Кутта после исключения
окажутся схемами первого порядка,
Корень характеристического уравнения
равен
В случае
для
получается задание, совпадающее с точным решением
с точностью до
, где
— порядок аппроксимации. Поскольку
а
то
Таким образом,
Степени
ведут себя «правильно»: они растут, если
и решение дифференциального уравнения растет. Они убывают, если
и решение
убывает.
В случае схемы Адамса (8)
характеристическое уравнение имеет вид
Отсюда
Таким образом, решение
ведет себя при измельчении
, как
, а «паразитическое» решение
, вызванное выбором разностного уравнения второго порядка, стремится к нулю, так как
и на устойчивость не влияет.
Читателю полезно сравнить схему (13) со схемой второго порядка (2) из § 17:
Для нее
«Паразитический» корень
при положительном Л по модулю больше корня
что и приводило к большой постоянной в оценке устойчивости для этой схемы и к практической непригодности ее при больших А, установленной в § 17.