分類
在解組件特性相關的
方程式時,大多數的時候都要去解偏微分或積分式,才能求得其正確的解。依照求解方法的不同,可以分成以下兩類:
解析解和
數值解。
數值方法變成了求解過程重要的媒介。在
數值分析的過程中,首先會將原方程式加以簡化,以利後來的數值分析。例如,會先將
微分符號改為差分符號等。然後再用傳統的代數方法將原方程式改寫成另一方便求解的形式。這時的求解步驟就是將一獨立變數帶入,求得相依變數的近似解。因此利用此方法所求得的相依變數為一個個分離的數值〈discrete values〉,不似解析解為一連續的分布,而且因為經過上述簡化的動作,所以可以想見正確性將不如
解析法來的好。與數值解對應的是解析解。
解析解(analytical solution)就是一些嚴格的公式,給出任意的
自變數就可以求出其
因變數,也就是問題的解, 他人可以利用這些公式計算各自的問題.所謂的解析解是一種包含
分式、
三角函式、
指數、
對數甚至無限
級數等基本函式的解的形式。用來求得解析解的方法稱為解析法〈analytic techniques、analytic methods〉,解析法即是常見的微積分技巧,例如
分離變數法等。解析解為一封閉形式〈closed-form〉的函式,因此對任一獨立變數,我們皆可將其帶入
解析函式求得正確的相依變數。因此,解析解也被稱為
閉式解(closed-form solution)。
區別
數值解是在特定條件下通過近似計算得出來的一個數值,而解析解為該函式的
解析式。
數值解就是用數值方法求出解,給出一系列對應的
自變數和解。
解析解就是給出解的具體函式形式,從解的表達式中就可以算出任何對應值。
例如
方程 x2=5
解:
x=2.236——數值解