Aproksymacja operatorów różniczkowych (przypadek jednowymiarowy: \({u}', {{u}'}'\); przypadek dwuwymiarowy: \(\bigtriangleup u\))

Aproksymacje przeprowadzamy za pomoc wzoru Taylora.

\(f'\) - aproksymacja

\(f(x+h) = f(x) + hf'(x) + R\)

\(f'(x) = \frac{f(x + h) - f(x)}{h}\)

\(f''\) - aproksymacja

\(f(x+h) = f(x) + hf'(x) + \frac{h^2}{2}f''(x) + R\)

\(f(x-h) = f(x) - hf'(x) + \frac{h^2}{2}f''(x) + R\)

\(f(x-h) + f(x+h) = 2f(x) + h^2 f''(x)\)

\(f''(x) = \frac{f(x-h) + f(x+h) -2f(x)}{h^2} \)

\(\bigtriangleup f\) aproksymacja (Dwa wymiary) Korzystajac z aproksymacji f”(x)

\(\frac{d^2F}{dx^2} = \frac{F(x-h_1 , y) + f(x+h_1,y) -2f(x,y)}{h_1^2} \)

\(\frac{d^2F}{dy^2} = \frac{f(x , y-h_2) + f(x, y+h_2) -2f(x,y)}{h_2^2} \)

\(\bigtriangleup F = \frac{F(x-h_1 , y) + f(x+h_1,y) -2f(x,y)}{h_1^2} + \frac{f(x , y-h_2) + f(x, y+h_2) -2f(x,y)}{h_2^2}\)