方程式の計算方法

このQ&Aのポイント
  • 方程式の計算方法について説明します。
  • 方程式の計算手順について詳しく解説します。
  • 方程式の計算における具体的な計算過程を理解する必要があります。
回答を見る
  • ベストアンサー

方程式

x^2-d^2=k x1 x2 y1 y2 i j dはそれぞれ整数とする。 このとき x1=x2+ik , y1=y2+jk とするとき、 k^2=(x1^2-dy1^2)(x2^2-dy2^2)   =(x1^2)(x2^2)-d[(x1^2)(y2^2)+(x2^2)(y1^2)]+d^2(y1^2)(y2^2) = {(x1)(x2)-d(y1)(y2)}^2-d{(x1^2)(y2^2)+(x2^2)(y1^2)-2(x1)(x2)(y1)(y2)} ={(x1)(x2)-d(y1)(y2)}^2-d{(x1)(y2)-(x2)(y1)}^2  ・・・*1 =k^2{1+(ix2-djy2)}^2-dk^2(iy2-jx2)^2       ・・・*2 となるのですが、*1から*2になる理由がどうしても分かりません  途中計算はいったいどのような計算をすればよいのでしょうか?

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • nag0720
  • ベストアンサー率58% (1093/1860)
回答No.1

>x^2-d^2=k x1 x2 y1 y2 i j dはそれぞれ整数とする。 x^2-dy^2=k のタイプミスかな? {(x1)(x2)-d(y1)(y2)}^2-d{(x1)(y2)-(x2)(y1)}^2 ={(x2+ik)(x2)-d(y2+jk)(y2)}^2-d{(x2+ik)(y2)-(x2)(y2+jk)}^2 ={(x2)^2+ikx2-d(y2)^2-djky2}^2-d{x2y2+iky2-x2y2-jkx2}^2 =(k+ikx2-djky2)^2-d(iky2-jkx2)^2 =k^2(1+ix2-djy2)^2-dk^2(iy2-jx2)^2

j2108070
質問者

お礼

非常に詳しい途中計算をしていただきありがとうございました。 問題を解決することがでいました。

関連するQ&A

  • フーリエ計算の問題が難しすぎてわかりません

    F(k)=∫[-∞、+∞] exp(ik0x)/{3 - exp(ax) }} exp(-ikx) dx      k0、aは実定数 なんですが、、、 3 - exp(ax) を y と置くと、       x=Log(3-y ) / a=Log{ (3-y)^(1/a) }       exp(ik0x)=exp{ ik0{(3-y)^(1/a)} }       exp(-ik’x)=exp{ -ik’{(3-y)^(1/a)} }       dy/dx = -a exp(ax)= -a exp{a{(3-y)^(1/a)} } ∴ F(k)=∫[-∞、+∞] exp{ ik0{(3-y)^(1/a)} }exp{ -ik’{(3-y)^(1/a)} }(-a exp{a{(3-y)^(1/a)} }) / y dy =-a∫[-∞、+∞] exp( { ik0-ik’+a}{(3-y)^(1/a)}  ) / y dy =-a∫[-∞、+∞] exp( ({ ik0-ik’+a}^a {(3-y) )^(1/a)}  ) / y dy =-a∫[-∞、+∞] exp( ({ ik0-ik’+a}^a {(3-y) ) )/a)}  ) / y dy ここから、わかりません。 どなたか アドバイス頂けませんでしょうか。

  • ベッセルの方程式の問題の解き方が分かりません

     次のベッセルの方程式の問題の解き方が分かりません。  数学に詳しい方、よろしければご教示願えないでしょうか。 問題は、  ベッセルの方程式に帰着できるさまざまな方程式がある。示されている置換を 使って、次の微分方程式の一般解を求めよ。 4*x^2*y" + 4*x*y' + (x - ν^2)*y = 0 (√x = z)  このように解いてみました。  ベッセルの微分方程式は、 x^2*y" + x*y' + (x^2 - ν^2)*y = 0 で、  一般解は、 y(x) = A*Jν(x) + B*Yν(x) ここで、A と Bは任意定数、Jν(x)は第1種ベッセル関数、Yν(x)は第2種ベッセル 関数。 √x = z より、 dz/dx = 1 / (2*√x) y'とy"は、 y' = dy/dx = (dy/dz)*(dz/dx) = (dy/dz)/(2*√x) y" = d^2y/dx^2 = (d/dx)*(dy/dx) = (d/dz)/(2*√x)*(dy/dz)/(2*√x) = (d^2y/dz^2)/(4*x) ゆえに、 4*x^2*y" + 4*x*y' + (x - ν^2)*y = 4*x^2*(d^2y/dz^2)/(4*x) + 4*x*(dy/dz)/(2*√x) + (x - ν^2)*y = x*(d^2y/dz^2) + 2*√x*(dy/dz) + (x - ν^2)*y = z^2*(d^2y/dz^2) + 2*z*(dy/dz) + (z^2 - ν^2)*y = 0 となって、第 2項目が z*(dy/dz) にならず、2*z*(dy/dz) になってしまいます。  本の回答をみると、 A*Jν(√x) + B*Yν(√x) となっているので、問題の微分方程式を、 z^2*(d^2y/dz^2) + z*(dy/dz) + (z^2 - ν^2)*y = 0 に変形したのだと思いますが、どのようにすれば良いのでしょうか ?  同様に下記の問題も、 x^2*y" + x*y' + 4*(x^4 - ν^2)*y = 0 (x^2 = z) 同じ解き方をしたため、 z^2*(d^2y/dz^2) + z*(dy/dz) + (z^2 - ν^2)*y = 0 に変形できませんでした。  なにとぞよろしくお願いします。

  • 微分方程式なんですけど

    微分方程式で y' = dy/dx とします。 x*(x - 2*y)*y' = (x^2 + 2*y^2) = 0 が、 y' = - (x^2 + y^2)/x*(x - 2*y) となり、 y' = -(1 - 2*y^2/x^2)/(1 - 2*y/x) y/x = υ とおくと、 y = υx dy/dx = υ + x*dυ/dx ここまでは出切るのですが(間違ってるかも)この先がわかりません。 詳しい計算の方法を教えてください。 よろしくお願いします!

  • 不定方程式

    次の式を満たす整数x,yをすべて求めよ。 7x + 5y = 3 この問題で、一般解は x = 5k -1 y = -7k + 2 (kは整数) と求めることができたんですが、 これだとx,yは無限に存在することになってしまって、 x,yをすべて求めるという問題の答えになっていない気がします…。 この場合、 x,yは「x=5k-1 y=-7k+2(kは整数)」を満たす全ての整数 で良いのでしょうか?

  • 方程式

    この問題のとき方を教えてほしいです。 方程式4x-9y=50を満たす整数Xとyの組(x ,y)の一つが(8、-2)であることを示し、整数解(x,y)を整数kをもちいてあらわせ。 という問題です。

  • 同次形高階微分方程式について

    同次形高階微分方程式について 同次形高階微分方程式の単元を読んでいますと、「y,dy,d2y について同次の場合」とか「x,dx について同次の場合」とあるのですが、式を見てy,dy,d2y について同次なのか、x,dx について同次なのか判断できません。具体的には、 xy(d2y/dx2)-x(dy/dx)^2+y(dy/dx)=0 はy,dy,d2y について2次の同次形で、x^2(d2y/dx2)+x(dy/dx)+y=0 はx,dx について0次の同次形 であるとありますが、どのように判断すればよろしいのでしょうか?

  • 微分方程式の解き方

    1.y" - 2y' + y = x sinxの一般解を求めよ。 この問題で、一つの解の予想の仕方が分かりません。 2.(y^2)*((d^2)y/d(x^2)) = (dy / dx)^3 dy/dx = p、((d^2)y/d(x^2)) = (dp / dy)p とおき、 y^2 * p *(dp /dy)= P^3 y^2 * (dp/dy) = P^2 変数分離をして 1/(p^2) dp = 1/(y^2) dy -(1/p) = -(1/y) + C 1/p = 1/y - C p = y - 1/C p=dy/dx = y + A (A = -1/Cとおく) 1/(y + A) dy = dx log|y + A| = x + B y + A =±e^(B + x) y = Ce^x - A となりましたが 答えはlog|y|=x + C1y + C2です。 間違っているところを指摘していただけるとありがたいです。

  • 微分方程式の解き方について

    d^2y/dx^2 + 4dy/dx + 3y = 3x^2 + 2x 初期値:x=0のときy=1,dy/dx=1 の解き方がよくわかりません。解き方が分かる方、どうか助けて下さい!

  • 完全微分方程式の問題の解き方

    完全微分方程式 次の完全微分方程式を解けと言う問題で (x dx + y dy)/(√(1+x^2+y^2) = 0 ・・・・・(1) これを P(x)dx + Q(y)dy = 0が完全微分方程式なら一般解は ∫P(x)dx - ∫{(∂/∂y)(∫P(x)dx) - Q(y)}dy = C を使おうと、式(1)を (x / (√(1+x^2+y^2))dx + (y / (√(1+x^2+y^2))dy=0 として解こうかと思ったんですが、 途中の計算で式が複雑になりすぎて行き詰ってしまいました。 公式に当てはめる前にもっと式を変形しないと駄目なんでしょうか? もっと他の方法があるんでしょうか? アドバイスお願いします。

  • 偏微分方程式の解き方

    x(y-z) (∂z/∂x) + y(z-x) (∂z/∂y) = z(x-y) この微分方程式を解く問題で、解答を見ても、理解できない部分があるため、質問させていただきます。 ~解答~ 補助方程式 dx/x(y-z) = dy/y(z-x) = dz/z(x-y) これより、 (1/x)dx / (y-z) = (1/y)dy / (z-x) = (1/z)dz / (x-y) と変形できます。 ここまでは分かるのですが、 これに加比の理を適用すると、 d(logx+logy+logz) / 0 = ((1/x)dx+(1/y)dy+(1/z)dz) / ((y-z)+(z-x)+(x-y)) = (1/x)dx / (y-z) = (1/y)dy / (z-x) = (1/z)dz / (x-y) ↑ここの1つ目のイコールが何故、成り立つのかが理解できません。 d(logx+logy+logz)を計算したら、1/x + 1/y +1/z になってしまわないでしょうか? 逆に、積分してlogになったのだとしても、dが残る理由が理解できません。 よろしくお願いします。 一応、続きも書いておきます。 ここで、d(logx+logy+logz) / 0 より、 d(logx+logy+logz) / 0 = d(logxyz) = 0 よって、logxyz = C' ゆえに、xyz = C (積分定数) このあと、もう1つの解を出して、一般解とします。