1. Некоторые экстраполяционные формулы для интегрирования дифференциальных уравнений первого порядка.
Рассмотрим некоторые частные случаи разностных формул. Возьмем
и запишем
в виде интерполяционного многочлена Ньютона для интерполирования назад:
Тогда
Здесь
Дальнейшие значения для коэффициентов
будут
Таким образом, формула (8) примет вид
Целесообразно ввести в рассмотрение величины
Тогда формулу (11) можно переписать в виде
Эта формула носит название экстраполяционной формулы Адамса. Схема для вычислений и
по экстраполяционной формуле Адамса будет выглядеть так:
(см. скан)
Предполагая, что третьи разности почти постоянны, можно ограничиться первыми четырьмя членами формулы (12). По известным значениям
находим
Затем по формуле Адамса находим значение
прибавляя его к
находим у Это позволит нам продвинуться в таблице значений
и ее разностей на один шаг вниз и получить по формуле Адамса еще одно значение
Иногда бывает целесообразно выражать значения
непосредственно через
Для этого выразим разности, входящие в формулу (12), через значения у. Получим:
Если ограничиться одним членом правой части, то придем снова к формуле Эйлера
Два члена правой части дадут
Три члена правой части дадут формулу
Четыре члена правой части приведут к
Возьмем теперь
качестве
снова интерполяционный многочлен Ньютона для интерполирования назад (7). При этом
получим:
Здесь
Если ограничиться разностями до четвертого порядка и взять в качестве коэффициента при четвертой разности вместо
число
т. е. изменить этот коэффициент всего лишь на
то получим особенно простую для вычислений формулу: