问题是找到偏导数u xy的二阶有限差分逼近,其中u是x和y的函数。
我发现这个pdf的第 5 页分两步对它进行了中心差近似。它首先对其中一个部分进行二阶中心有限差分近似,然后将第二部分的近似值插入其中(使用相同的公式):
将第 2 行和第 3 行插入 1 给出(根据 pdf)以下内容:
最后一个O [(Δ x ) 2 ,(Δ y ) 2 ] 是我遇到的问题。请注意,当第 2 行和第 3 行的 O(Δ y ) 2项进入 1 的分子时,它们将除以分母中的 Δ x。那么为什么第 3 行中的残差项是 O(Δ y ) 2而不是 O(Δ y 2 /Δ x )?这会不再是“二阶”近似吗?(例如,如果沿两个轴的网格间距相同(Δ x = Δ y = h),则项的阶数为h 2/ h = h,而不是h 2。)
我的建议是在第 2 行和第 3 行中使用更高阶的近似值(第 3 次或更多),以便在除以 Δ x的情况下幸存下来,并且仍然具有 2 阶的最终表达式。但我可能在这里遗漏了一些东西。