B5 - implicit methods

linear ODEs

dydt=γyyj+1yjΔt=γyj dydt=γyyj+1yjΔt=γyj+1yj+1=(1+γΔt)1yj

non linear ODEs

dydt=f(y)yj+1yjΔt=f(yj+1)yj+1=yj+f(yj+1)Δt f(yj+1)=f(yj)+f(yj)(yj+1yj)+O[(Δy)2]yj+1=yj+[f(yj)+f(yj)(yj+1yj)]Δt=yj+[1Δtf(yj)]1f(yj)Δt

PDEs

yt=κ2yx2 ykj+1ykjΔt=12κ(2yx2|xk,tj+1+2yx2|xk,tj) αyk+1j+1+(1+2α)ykj+1αyk1j+1=ykj+α(yk+1j2ykj+yk1j)

where, α=κΔt/2(Δx)2