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助けてください(微分方程式)
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y=sinh^2(x)とおくと 右辺=2sinh(x)cosh(x) 左辺=2sinh(x)cosh(x) なので、特殊解です y=sinh^2(x)+Asinh(x)とすると、 どのA(実数)に対しても右辺=左辺となり これが一般解です ちなみに思いつき方は まずy=sinh^2(x)だったら右辺が簡単になると思ったことです このときちょうど右辺がその微分と等しくなりました その次にどこに任意定数を挟むかですが 係数としては入らないのでy=sinh^2(x)+f(x)と仮定したところ f'(x)=f(x)coth(x)となりこれは変数分離形なので解いて f(x)=Asinh(x)だとわかりました
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- Mr_Holland
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#1さんのように特殊解がすぐに思いつけばその方がスマートですが、もし浮かばないときは、次のように地道に解いていく方法もあります。 1) 非同次微分方程式を同次にして、変数分離で解く。 2) 得られた解の定数を変数に変化させて、一般解を導く。(定数変化法) http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%BE%AE%E5%88%86%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F#.E4.B8.80.E9.9A.8E.E7.B7.9A.E5.9E.8B.E5.B8.B8.E5.BE.AE.E5.88.86.E6.96.B9.E7.A8.8B.E5.BC.8F.E3.81.AE.E4.B8.80.E8.88.AC.E5.9E.8B.E3.81.A8.E3.81.9D.E3.81.AE.E4.B8.80.E8.88.AC.E8.A7.A3 1) dy/dx=y cosh(x) の解は y=C sinh(x) (C:積分定数) 2) Cをxの関数u(x)に置き換える。 y=u sinh(x)、 dy/dx=du/dx sinh(x)+u cosh(x) これを元の微分方程式に代入すると、 du/dx=cosh(x) が得られますので、ここから u=sinh(x)+A (A:積分定数) となります。 あとは、これを1)のCに代入すれば y={sinh(x)}^2+A sinh(x) という#1さんと同じ解が得られます。
お礼
なんかこれならちょっとできそうです。 詳しい解説ありがとうございました!
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お礼
お早い回答助かりました。 ありがとうございます!