• 締切済み

数学・積分の質問

ある施設を使う人の数が、dp/dt = kp - 20、 の割合で変化するとき、pの式をどのように求めますか。写真のような模範回答が配られたのですが、なぜこのようになるのかが理解できません。また他の模範解答もあればそちらも合わせてお願いします。

みんなの回答

  • f272
  • ベストアンサー率46% (8053/17219)
回答No.4

#1です。 > kdpとkdtのkはどこから来たのか。 kは定数のようだから、両辺に同じ数値をかけてもかまわない。 > また2段目のduは使われていないように見えるのだがそれが正しいかどうか。 文字を置き換えて簡単にすることをもくろんだけど、それをちゃんと書かないせいで、変数uが無駄になっているということです。 > 3段目から4段目にそれぞれが積分されて左辺が(kp-20)がlnになったが、dp / kp-20 ならln(kp-20)になると思うのですが、  kdp/ kp-20、がなぜ、ln(kp-20)、になるのでしょうか。 ln|kP-20|をPで微分すればk/(kP-20)になる。逆にk/(kP-20)を積分すればln|kP-20|になる。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • gamma1854
  • ベストアンサー率54% (288/527)
回答No.3

これは「定数係数の線形微分方程式」のうち最も基本的な「一階」のものです。 これを解く手続きを書いてありますが、これを見て理解できないのであれば、テキストで「順を追って」進めてください。 ーーーーーーーーーー ここへ進む前にもちろん、高校数Ⅲを終えている必要があります。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
回答No.2

2行目の式から。 両辺をkp-20で割り、dtを両辺に掛けてます。 両辺にkを掛けました。 ここで、左辺はdu/uになりますが、kとdtとの関係が分らないですね。左辺は、In |u|の形になりますよね。のので、ここまでしか回答できません。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • f272
  • ベストアンサー率46% (8053/17219)
回答No.1

その模範解答にもいろいろと突っ込みどころがあるが、まずは理解出来ないところがどこかを教えてください。そして自分の考えではこうなるはずだということもあわせて書いてください。 最初から分からないというのなら教科書を読めとしか言いようがありませんよ。

bobonobo
質問者

補足

3段目の kdp/kp-20 = kdt になること ところ。 kdpとkdtのkはどこから来たのか。また2段目のduは使われていないように見えるのだがそれが正しいかどうか。 3段目から4段目にそれぞれが積分されて左辺が(kp-20)がlnになったが、dp / kp-20 ならln(kp-20)になると思うのですが、  kdp/ kp-20、がなぜ、ln(kp-20)、になるのでしょうか。 以上よろしくお願いします。

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

  • 数学の質問です!

    数学の質問です! 144のすべての正の約数の積を素因数分解して表せ。 この写真が模範解答なのですが、どうして12・12だけ別で考えるんですか? 写真の文字が読めなかったら教えてください。

  • 不定積分

    ∫cos^2x/(1+sinx) dx という問題があるのですが模範解答は分子を1-sin^2と変形して 約分をし簡単な形に持っていく形式を取っています。私もこれは理解できます。 答え、x+cosx+C 私は違うやり方でやってみたのですが答えが合わずしかも納得がいかないという 悪循環になってしまいました。 下に私のやった方法を書くので間違いを指摘していただければと思います。 ∫cos^2x/(1+sinx) dx sinx=tとおくと cosxdx=dtだから与式は ∫cosx/(1+sinx) dt =∫t'/(1+t) dt =∫(t+1)'/(1+t) dt =log|t+1|+C =log(sin+1)+C お願いいたします

  • 積分

    x=cost、y=cos2t(0≦t≦Π)の2直線とx軸で囲まれた部分の面積を求めなさい。 媒介変数を用いて解いていき面積は-∫3Π/4からΠ/4までのcos2t(cost)’dtと言う式を出しました。ここからの計算法が分かりません。模範解答を見るといきなり[(2cos^3・t/3)-cost]のΠ/4から3Π/4までとなっています。どうしてこのようになるのか教えて下さい。とても見にくい質問ですみません。

  • 置換積分について質問です

    次の問題が与えられています。 【問題1】 x√(a+bx^2) (a,bは定数) また、次のように解説されています。 【解説】 √(a+bx^2)=t とおくと、a+bx^2=t^2 よって、dx/dt = t/bx 以上なのですが、自分には、どうしてdx/dt = t/bxになるのかが分かりません。 この部分について、どうしてこのように変化するのか、どなたかご解説願います。 また、合わせて次の問題についてもご回答願いたく存じ上げます。 【問題2】 ∫{1/√(5-x^2)}dxを計算せよ 解説と解答がテキストにはないので、次のように計算を進めてみました。 t=√(5-x^2)とおくと、 (与式)=∫(1/t)*(dx/dt)*dt となります。 ですので、dx/dtを求めようと考えました。 しかし、tはルートが付いています。 とりあえず、二乗してルートを消そうと考えましたが、そうすると今度は、 t^2=|5-x^2| となります。 x^2>5の場合には、t^2=x^2-5となり、x^2<5の場合には、t^2=5-x^2となるものと、場合分けして考えてみようと発想しましたが、しかしここから、dx/dtを求めるにはどうすればよいのか分かりません。 どうやってこの問題を解いていけばよいのでしょうか? どなたか、ご回答をお願い申し上げます。

  • 至急回答求む!物理化学の問題です!

    至急回答求む!物理化学の問題です! エンタルピーの変化は dH=Cp*dT+V*dp であたえられる。 平衡ではdpとdTはクラペイロンの式の関係があるから、この2式を組み合わせると、温度が変化して、しかも2相が平衡を保つとき、境界線に沿ってエンタルピーがどのように変化するかがわかる。 d(ΔH/T)=ΔCp*dlnT であることを示せ。 クラペイロンの式は dp/dT=ΔS/ΔV=ΔH/(T*ΔV) まではわかるのですがここからどうするかがわかりません。

  • 状態方程式

    状態方程式の偏微分についての質問です 状態方程式  PV=nRT  を変形して、 V=nRT/P  としたとき、体積Vの微小の変化量dVを求めたいとき、 dV=(∂V/∂T)dT(P,n一定)+(∂V/∂P)dP(T,n一定)+(∂V/∂n)dn(P,T一定)・・・(1) P、n、Tを変数として、dVを求めるなら(1)式の様に偏微分していいのですよね? このときもちろんdTやdP、dnは式から消してはダメですよね? 伝わりづらい質問で申し訳ないです、回答待っています。

  • 不定積分

    ∫dx/√(4x-x^2)を求めよという問題を解いてみたのですが、模範解答のsin^(-1)(x-2)/2と合いません。以下に私の解答を記しますので、間違いを指摘していただけると幸いです。 t=√(4x-x^2)とおく。 t=√(4x-x^2)⇒t^2=4x-x^2⇔(x-2)^2=4-t^2 ⇔x-2=±√(4-t^2)⇔x=2±√(4-t^2) 両辺をtで微分すると、dx=干tdt/√(4-t^2) (マイナスプラスの記号が見つからなかったので干で代用させていただきます) よって、 (与式)= ∫dx/√(4x-x^2)=干∫dt/√(4-t^2)=干∫dt/2√(1-(t/2)^2) u=t/2とおく。両辺を微分すると、dt=2du ∴(与式)=干∫du/√(1-u^2)=干sin^(-1)u +C=干sin^(-1)√(4x-x^2)/2 +C

  • 自然数を求める問題で分からない箇所があるので質問しました。

    (問題) ある自然数に3を加えた数aを2乗するのに誤ってaを2倍したため、結果は63だけ小さくなった。もとの自然数を求めなさい。 自分で計算すると式を作るときにこのようになりました。答えは同じ なのですが、模範解答と違うので気になり質問しました。 a^2-63=2a (63が模範解答では右辺にいっています) 特に問題文の「結果は63だけ小さくなった」についてですが、(数aを2乗するよりも63だけ小さくなった)ととらえて良いのでしょうか? 又、なぜ模範解答は最初から+63と置いているのでしょうか? 模範解答はa^2=2a+63 これを解き a^2-2a-63=0 (a+7)(a-9)=0 a=-7と9 ある自然数をXとすると X+3=-7   X=-7-3   X=-10 X+3=9   X=9-3   X=6 答えもとの自然数は6 わかりにくい文章ですが、回答・解説よろしくお願いします。

  • 制御工学の PI 制御の伝達関数について質問です

    普通科高校卒の大学生1年生ですが 写真の制御工学問題で質問です。 (僕の理解力のおおよその目安です) なお質問の意図は将来に向けた 独学での学習目的です。 1、P動作とI動作の伝達関数の 和はPI 制御の伝達関数ですか? ※ Ti は積分時間 2、「I 制御」の伝達関数を求める 下記の式は合っていますか? c(t)=(1/Ti)∫e(t) dt をラプラス変換し C(s)=E(s)Kp/ Ti・s ・・・(1) より、C(s)/E(s)=Kp/ Ti・s 3、(1)式の部分について ∫e(t) dt のラプラス変換が E(s)・Kp / s となるのは何故ですか? (E(s) / s になると思っていました。) 下に写真を添付しましたが、 ここが見にくい、情報が足りない等の 指摘があれば補足の方で対応します。

  • 数学A確率の問題

    箱の中に1、2、3のカードが2枚ずつ入っている。 この箱の中から一度に3枚取り出すとき、2が最大の数になる確率を求めよ。 …という問題なのですが、 私の考え方の間違いを教えてください。 (分母)6C3←これはOK (分子)まず、2のカードの2枚の中から1枚取り出す→2C2     次に、1のカード2枚と、2のカード1枚から2枚取り出す→3C2 よって、(2C2×3C2)/6C3 模範解答はたしか(2C2×2C1+2C1×2C2)/6C3です。 模範解答は理解できたのですが、この問題、本当は3が最大の数になるとき、4が最大の数になるときも調べて期待値を出しましょうという問題で、なんか模範解答のようなやり方だとめんどくさいなーと思い、上記のやり方にしたのですが間違ってました…。 いまいちどこが間違っているのかわからないので教えてください。お願いします。