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求解常微分方程初值问题的方法分为单步法和多步法，单步法主要有欧拉法和Runge- Kutta 法，多步法主要有Adams 法和Milne 法，本文仅以最常用的Runge- Kutta 法和Adams 法分别作为单步法和多步法的例子，对两种方法进行分析比较。
Euler 法是最简单的一种求解常微分方程初值问题的数值方法，但其局部截断误差仅为，是一阶方法，为了达到更高的精度，我们构造了RK 法．通过构造高阶单步法来提高精度，而较高的精度意味着计算结果更加精确，误差随着的减小迅速减小，考虑常微分方程：常用的多步法主要有Adams 法和Milne 法，本文仅以Adams 法为例介绍多步法，其中Adams 法又包括显式Adams 法和隐式Adams 法。
显式Adams 法:Adams- Bashforth 公式：公式（2.7）又称为Adams 外插公式[2]。
为方便计算，改用函数值表示后差：因（2.7）或（2.8）是显式公式，所以又称它们为显式Adams 公式, 易见显式Adams 公式（2.7）或（2.8）是线性步公式。
常用的四阶显式Adams 公式为[2]隐式Adams 法称（2.10）为Adams-Moulton 公式．所用的牛顿向后插值多项式基点为，而积分区间为，故上式又称为Adams 内插公式，该式为隐式公式，故又称为隐式Adams 公式。
这是一个关于的隐式方程，在计算中，需要将式（2.12）写成显式格式，但一些方程难以求出其显式格式，这就需要将四阶显式Adams 法和四阶隐式Adams 法结合起来，用显式公式（2.9）作为预测，然后用隐式公式（2.12）作校正，构造Adams预测- 校正公式[2]式（2.13）为四阶公式，式中的初始值除y0 已给定，y1，y2，y3 常用四阶RK法计算．四级RK 法每前进一步需要计算四个函数值，对N级RK法，每计算一步，函数f 需要计算N次。
因此，对给定的N，我们总是希望构造阶数最高的方法，记是N级RK法所能达到的最高的阶数，已经得到下面的结果[4]：由此可见，当时，，从而四级四阶RK法是较受欢迎的方法。
显示Euler法引言对于很多数学问题，我们往往需要求解微分方程。
微分方程描述了物理、化学、生物等领域中许多现象的变化规律。
然而，解析求解微分方程通常非常困难，甚至无法找到解析解。
因此，我们需要借助数值方法来近似求解微分方程。
Euler法是最简单且最早的一种数值方法之一，它可以用于求解一阶常微分方程。
本文将详细介绍Euler法的原理、步骤和应用。
一阶常微分方程在介绍Euler法之前，我们先来回顾一下一阶常微分方程的一般形式：dydt=f(t,y)其中，y为未知函数，t为自变量，函数f(t,y)描述了y关于t的变化规律。
Euler法原理Euler法的基本思想是将微分方程中的导数用差分的形式来近似表示。
我们将自变量t划分为若干个离散的点，步长为ℎ，即t0,t1,t2,…,t n，其中n为划分的个数。
在每个t i点，我们需要求解y(t i)的近似值y i。
根据微分的定义，可以得到：dy dt =limℎ→0y(t+ℎ)−y(t)ℎ为了用差分形式近似表示导数，我们可以将上式改写为：y(t+ℎ)−y(t)ℎ≈f(t,y)对上式进行变形可得：y(t+ℎ)≈y(t)+ℎf(t,y)这就是Euler法的基本迭代公式。
Euler 法步骤按照Euler 法的基本迭代公式，我们可以得到求解微分方程的步骤： 1.选择划分间隔步长ℎ，确定划分点个数n 。
2.给定初始条件y 0，即t =t 0时的y 值。
3.根据Euler 法迭代公式，计算y 1=y 0+ℎf (t 0,y 0)。
4. 重复步骤3，直到计算出所有的y i 。
Euler 法应用举例现在我们通过一个具体的例子来演示Euler 法的应用。
考虑一阶常微分方程：dy dt=−ty 初始条件为y (0)=1。
我们将该微分方程数值解与解析解进行比较。
划分步长和确定划分点个数为了开始计算，我们需要选择一个适当的步长ℎ和划分点个数n 。
在这个例子中，我们选择ℎ=0.1，n =10。
欧拉方法求数值解**《欧拉方法求数值解，看这一篇就够啦！》**嘿，朋友！今天我要给你唠唠一个超级厉害的东西——欧拉方法求数值解！别一听这名字就觉得头大，其实没那么难，跟着我一步一步来，保准你能搞明白。
首先咱来弄清楚啥是欧拉方法。
你就把它想象成一个在数学世界里的小导航，能帮咱找到那些复杂方程的近似答案。
比如说，有个方程像个迷宫，咱直接走进去可能会迷路，但欧拉方法就像给咱指了条小路，虽然不是百分百准确，但也能让咱大致知道往哪儿走。
接下来，咱们说说具体咋操作。
第一步，咱得有个方程。
就像你要去旅行得先知道目的地是哪儿一样。
比如说，咱有个方程：$y' = 2x + y$，初始条件是$y(0) = 1$。
别慌，这看着复杂，其实就是告诉咱这个“旅程”的规则和起点。
第二步，咱得确定步长$h$。
这个步长就好比你走路的步子大小。
步子太大容易跳过重要的地方，步子太小又走得太慢。
一般来说，咱先选个适中的，比如$h = 0.1$。
第三步，那就是开算啦！咱从初始点开始，按照欧拉公式一步步往前走。
公式就是：$y_{n+1} = y_n + hf(x_n, y_n)$ 。
这公式就像个魔法咒语，可管用了！比如说，第一步，$x_0 = 0$，$y_0 = 1$，那$f(0, 1)= 2×0 + 1 = 1$，所以$y_1 = y_0 + h×f(0, 1) = 1 + 0.1×1 = 1.1$ 。
然后就这么一步一步算下去，就像你一步一步走过一段路一样。
我跟你说，我第一次用欧拉方法的时候，那叫一个紧张，生怕算错一步。
结果还真算错了，从头再来，那感觉，真是酸爽！不过多练几次就熟练啦。
这里我再跟你强调一下哈，步长选得好不好很关键。
选大了，误差可能大得离谱，就像你大步流星结果跑偏了；选小了，算得又累又慢，就像小碎步挪半天还没走到重点。
还有啊，计算过程中可别粗心，一个数算错了，后面可能就全错啦，那可真是“一步错，步步错”。
微分方程数值解法微分方程数值解法微分方程数值解法【1】摘要：本文结合数例详细阐述了最基本的解决常微分方程初值问题的数值法，即Euler方法、改进Euler法，并进行了对比，总结了它们各自的优点和缺点，为我们深入探究微分方程的其他解法打下了坚实的基础。
关键词:常微分方程数值解法 Euler方法改进Euler法1、Euler方法由微分方程的相关概念可知，初值问题的解就是一条过点的积分曲线，并且在该曲线上任一点处的切线斜率等于函数的值。
根据数值解法的基本思想，我们取等距节点，其中h为步长，在点处，以为斜率作直线交直线于点。
如果步长比较小，那么所作直线与曲线的偏差不会太大，所以可用的近似值，即：，再从点出发，以为斜率作直线，作为的近似值，即：重复上述步骤，就能逐步求出准确解在各节点处的近似值。
一般地，若为的近似值，则过点以为斜率的直线为：从而的近似值为：此公式就是Euler公式。
因为Euler方法的思想是用折线近似代替曲线，所以Euler方法又称Euler折线法。
Euler方法是初值问题数值解中最简单的一种方法，由于它的精度不高，当步数增多时，由于误差的积累，用Euler方法作出的折线可能会越来越偏离曲线。
举例说明：解： ,精确解为：1.2 -0.96 -1 0.041.4 -0.84 -0.933 0.9331.6 -0.64 -0.8 0.161.8 -0.36 -0.6 0.242.0 0 -0.333 0.332.2 0.44 0 0.44通过上表可以比较明显地看出误差随着计算在积累。
2、改进Euler法方法构造在常微分方程初值问题 ,对其从到进行定积分得:用梯形公式将右端的定积分进行近似计算得：用和来分别代替和得计算格式:这就是改进的Euler法。
解：解得：由于 ,是线形函数可以从隐式格式中解出问题的精确解是误差0.2 2.421403 2.422222 0.000813 0.021400.4 2.891825 2.893827 0.00200 0.051830.6 3.422119 3.425789 0.00367 0.094112.0 10.38906 10.43878 0.04872 1.1973通过比较上表的第四列与第五列就能非常明显看出改进Euler方法精度比Euler方法精度高。
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当前计算机的发展为常微分方程的应用及理论研究提供了非常有力的工具，利用计算机解微分方程主要使用数值方法，欧拉方法和龙格——库塔方法是求解微分方程最典型常用的数值方法。
本文详细研究了这两类数值计算方法的构造过程，分析了它们的优缺点，以及它们的收敛性，相容性，及稳定性。
讨论了步长的变化对数值方法的影响和系数不同的同阶龙格—库塔方法的差别。
通过编制C程序在计算机上实现这两类方法及对一些典型算例的结果分析比较，能更深切体会它们的功能，优缺点及适用场合，从而在实际应用中能对不同类型和不同要求的常微分方程会选取适当的求解方法。
关键词：显式单步法欧拉（Euler）方法龙格—库塔（Runge—Kutta）方法截断误差收敛性Two commonly used numerical solution of differential equations：Euler method and Runge - Kutta methodStudent Name: Xiong Shiying Tutor：Zhang Li【Abstract】The differential equation is the most vitality branch in mathematics. In many domains of natural science, we can meet the ordinary differential equation solution question. Currently, the development of computer has provided the extremely powerful tool for the ordinary differential equation application and the fundamental research, the computer solving differential equation mainly uses value method. The Euler method and the Runge—Kutta method are themost typical commonly value method to solve the differential equation. This article dissects the structure process of these two kinds of values commonly value method to solve the analyses their good and bad points, to their astringency, the compatibility, and the stabilityhas made the proof. At the same time, the article discuss the lengthof stride to the numerical method changing influence and thedifference of the coefficient different same step Runge—kutta method. Through establishing C program on the computer can realize these two kind of methods, Anglicizing some models of calculate example result can sincerely realize their function, the advantage and disadvantage points and the suitable situation, thus the suitable solution method can be selected to solve the different type and the different request ordinary differential equation in the practical application .Keywords: Explicit single-step process Euler method Runge—Kutta method truncation error convergence目录微分方程常用的两种数值解法：欧拉方法与龙格—库塔法前言常微分方程的形成与发展是和力学、天文学、物理学以及其他科学技术的发展密切相关的。
