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一階微分方程式
この微分方程式の解き方がわかりません。どなたかわかる人がいらしたら、教えてください。 Mdv(t)/dt=-ζv(t)+a*sin(ωt) 初速度をv(0)とおくと、この線形微分方程式の解は、 v(t)=(v(0)+(aω/M)/(ω^2+(ζ/M)^2)exp(-ζt/M)+(a/M)sin(ωt-δ)/√(ω^2+(ζ/M)^2) 公式どおり計算てみましたが、部分積分のところが上手に出来ません。その部分積分は、 v(t)=exp(-ζt/M)[a/M∫exp(ζt/M)*sin(ωt)dt+v(0)] のインテグラルの部分です。
- kuritoguri
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＃１です。sin、cosのωが落ちてました。 I＝(1/α)*exp(αt)*sin(ωt)-(ω/α)*∫exp(αt)*cos(ωt)dt ＝(1/α)*exp(αt)*sin(ωt) -(ω/α)*{(1/α)*exp(αt)*cos(ωt)+(ω/α)*∫exp(αt)*sin(ωt)dt} ＝(1/α)*exp(αt)*sin(ωt) -(ω/α^2)*exp(αt)*cos(ωt)-(ω^2/α^2)*∫exp(αt)*sin(ωt)dt ＝(1/α)*exp(αt)*sin(ωt) -(ω/α^2)*exp(αt)*cos(ωt)-(ω^2/α^2)*I
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- qntmphscs
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I＝∫exp(αt)*sin(ωt)dtと置いて部分積分を２回実行します。 I＝(1/α)*exp(αt)*sin(ωt)-(1/α)*∫exp(αt)*cos(ωt)dt ＝(1/α)*exp(αt)*sin(ωt) -(1/α)*{(1/α)*exp(αt)*cos(ωt)+(1/α)*∫exp(αt)*sin(ωt)dt} ＝(1/α)*exp(αt)*sin(ωt) -(1/α^2)*exp(αt)*cos(ωt)-(1/α^2)*∫exp(αt)*sin(ωt)dt ＝(1/α)*exp(αt)*sin(ωt) -(1/α^2)*exp(αt)*cos(ωt)-(1/α^2)*I 両辺に現れたIについて解けば∫exp(αt)*sin(ωt)dtが出ます。 sinとcosのパートを合成すれば片付くように見えますが参考になりますか？
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