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2階線形微分方程式

質問なんですが。 微分方程式で y''-2y'+y=(e^x)cosx という問題があるんですが この特殊解を求めるときに y=a(e^x){cosx+(i)sinx} とおいて、これを微分方程式に代入すれば 特殊解がy=-(e^x)cosx となるとなっているのですが。 y=a(e^x){cosx+(i)sinx} とおくというのがよく分かりません。 なんでiがでてくるのかとかも…。 僕は最初 y=a(e^x)cosx+b(e^x)sinxとおいて計算していました。 質問がわかりにくかったらすいません。

  • san7
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  • info22
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回答No.1

>y=a(e^x){cosx+(i)sinx} とおくというのがよく分かりません。 >なんでiがでてくるのかとかも…。 オイラーの公式 exp(ix)=cosx + (i)sinx exp(x)*exp(ix)⇔exp(1+i)x を使っているだけです。 そうすると y=a(e^x){cosx+(i)sinx}=a*exp(x+ix)=a*exp(1+i)x となって y'=a(1+i)exp(1+i)x y"=a{(1+i)^2}exp(1+i)x と微分が非常にしやすいということからきているかと思います。 iが突然出てきて驚かれたでしょう。 >y=a(e^x)cosx+b(e^x)sinxとおいて計算していました。 この方法も正解ですよ。

san7
質問者

お礼

できないと思ってたらもう一度やってみたらできました! なるほどそういう事なんですね! 僕のやり方だと計算が非常にめんどくさかったですがこれだと簡単ですね。 分かりやすい説明ありがとうございました。

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