• ベストアンサー

動学最適化問題

min∫x(t)^2+{Δx(t)/Δt}^2Δt 区間(0,1) X={x(t)は連続微分可能、x(0)=x(1)=1 オイラー方程式は、 x(t)=Δ/Δt(Δx(t)/Δt) となります。 この問題の解答は x(t)=1/e+1(e^t+e^1-t)となります。 どうしてもオイラー方程式から解答に導くことができません、どなたかうまく説明できる方はいませんか?

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • mmky
  • ベストアンサー率28% (681/2420)
回答No.1

x(t)=d/dt(dx(t)/dt) 微分方程式 x''-x=0 D^2-1=0 D=±1 解 x(t)=Ae^t+Be^-t 条件 x(0)=1 x(1)=1 A=(1/e-1)/{1/e-e}=(1-e)/(e^2-1)=1/(e+1) B=(e-1)/{e-1/e}=e(e-1)/(e^2-1)=e/(e+1) だから、 x(t)={1/(e+1)}(e^t+e^1-t) ということですね。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 常微分方程式の問題

    微分方程式x'=x^2-t-1で初期値がx(0)=1の問題で、 オイラー法とルンゲクッタ法は出せたのですが、 それらと比較するために出す解析解がわかりません。 どなたかよろしくお願いします。

  • 常微分方程式の数値計算

    実験で常微分方程式の数値計算をしました y'(x)=2xy,y(0)=1.0(解はy=ex2)←eのx二乗の微分方程式できざみ幅h=0.1、区間〔0,2〕の条件で オイラー法と改良オイラー法とルンゲクッタ法を使って 表計算ソフトを使って求めよとあるのですが、 表計算で近似値のy座標とか Δt後のxの変化分K1とか求めるのですが、全然意味がわからなくて、 何かいい方法はないでしょうか?

  • 微分方程式を解く問題が分かりません。

    微分方程式を解く問題が分かりません。 次の微分方程式が解けません。 {(d^2)x}/{d(t^2)}+2ε(dx/dt)+(ω^2)x=0 ただしε<ωとする。また初期条件をt=0でx=0、dx/dtでv0とする。 が解けません。x=e^(αt)とおいて解いていくようなのですが・・・。 よろしくお願いします。

  • 損失最小化問題の計算

      E[L] = ∫∫{y(x)-t}^2p(x,t)dxdt       - (a) を最小化するy(x)を求める問題で、変分法を使って   δE[L]/δy(x) = 2∫{y(x)-t}p(x,t)dt = 0   - (b) となると教科書に書いてあります。これはオイラー方程式の第二項が消滅した形で   ∂E[L]/∂y(x) = 0 としたものだと思うのですが、どうして(a)をy(x)で偏微分すると(b)になるのか(なぜxについての積分の部分が消滅しているのか)よく分かりません。  よろしくお願いします。    

  • 1階常微分方程式の問題が解けません

    大学の課題で出されたベルヌーイ型の微分方程式がどうしても解けません。 次のような問題です  dx/dt-2(t^2+1)x=-2x^2/t u=x^-1 とおいて同時線形微分方程式にすればいいのかと思ったのですが、 積分が難しくてとてもではないでけど解答の値がでてきませんでした。 解答の値は、  x=±(t^3/4+t/2+c/t)^(1/2) c:任意定数 となっています。 uの置き方をもっと工夫すべきなのか、単に積分計算が出来ていないだけなのか分かりません。 このように数式を書くのが初めてなので分かり辛い書き方ですみません。 お手数ですがよろしくおねがいします。

  • 次の微分方程式の問題を解いてください

    (1)関数z(x) (x>0)に関する方程式 (x^2)z''+3xz'+z=0・・・(*) を考える。x=e^tすなわちt=logxと変数変換したときz(e^t)=w(t)の満たす微分方程式を求めよ (2)微分方程式(*)の一般解を求めよ (3)(*)の解でさらに条件 x(1)=0, ∫[e,1] z(x)dx=1 を満たすものを求めよ

  • 微分方程式の問題(4問)がわからないので教えていた

    微分方程式の問題(4問)がわからないので教えていただきたいです。できれば途中式、解説などもお願いいたします 【1】、【2】微分方程式の一般解を求めよ 【1】 dy/dx+(x-2)/y=0 【2】 dy/dx+1/x*y(x)=e^2x 【3】、【4】微分方程式を求めよ 【3】 d^2y/dt^2 + dy/dt - 2y(t) = sin t 【y(0)=0、 y'(0)=0】 【4】 dq(t)/dt + q(t)/RC = sin 2t 【q(0)=0】

  • 平均値の定理

    f(x)=2√xと区間[1,4]について平均値の定理をみたすcの値を求めよ。 (解答) f(x)は(1,4)で微分可能で、、、 (疑問) (1)どうやって微分可能なことを調べたのでしょうか? (2)この解答では(1,4)で微分可能なことしかふれておりません。 確かに(1,4)で微分可能ならば、(1,4)では連続ですが、平均値の定理を使うには、区間[1,4]において 連続であることを言わなければならないと思うのですが、なぜ触れていないのでしょうか?

  • 微分方程式の偏微分問題について

    微分方程式の偏微分問題について 大学で微分方程式の授業を履修しているのですが、指定された問題がまったくわかりません 問u0>0,p>1とする。次の1階単独ODEの初期値問題について、(u0の0は小文字でユーゼロです) du/dt=u^p (t>0) u(0)=u0 u(t)が発散する時刻をTmaxとするとき、解u=u(t) (0<t<Tmax)を求めよ という問題です。 偏微分の計算の説明を少しされただけなので、このような文章問題はどうすればいいのかまったくわかりません。 一応この問題の前に 『1階単独ODEの初期値問題と局所解の一意存在定理』 2変数関数f(x,y)は点(x0,y0)の近くで偏微分できて、さらにその偏導関数fx(x,y),fy(x,y)は連続とする(これは短く「点(x0,y0)の近くで連続微分可能である」という)。そのとき、次の1階単独ODE y´=f(x,y), (y=y(x);unknown) について、y(x0)=y0をみたす解がx=x0の近くでただ1つ存在する という定理が書いてありましたが、説明されていないので自分で読むだけではまったく理解できませんでした。 明日までなので焦っています。 どなたか問題を解いて下さる方はいらっしゃいませんでしょうか?

  • 数学の問題です。

      t>0 のとき次の微分方程式を解け。    x` = e^ (-x/t)  +x/t +1 という問題で、答えが   C>0 として   x = t log (Ct - 1 )  (Cは任意定数) です。お手数おかけしますがお願いします。

このQ&Aのポイント
  • 放射温度計は、地球上の物体が温度に相当した赤外線を反射する性質を利用して測定を行います。
  • 物体ごとに独自の赤外線反射特性があり、放射温度計はその特性から物体の温度を把握することができます。
  • 放射温度計は工学的な仕組みを利用して、物体が何でできているかによって赤外線の反射率を算出し、温度を測定します。
回答を見る