空間微分の差分化を考える。
空間を格子に分割しその格子点上の物理量を計算する。
ここでjは格子点につけた番号を表す。
この3つの表現はが小さい極限ではおなじ
を与えるが、
のオーダで違う量を与える
(詳しくは後に述べる)。
式(1.15)のようにとるのを前進差分、
式(1.16)のようにとるのを後退差分、
式(1.17)のようにとるのを中心差分と呼ぶ。
どのような差分をとるかということは、計算方法の安定性、収束性などに 影響を与える。 これはこの授業の主要な内容にあたる。