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微分方程式の途中計算

y’= -y/x(-は分数全体についています) の一般解を求めよ。 途中計算を教えてください。 最初に両辺をyで割って、両辺を積分すると、logy=-logx+Cになりますか? 答えはy=C/x です。 Cは任意定数

  • jlnh
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  • celery
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回答No.2

おはようござます。 はじめのご回答者とは別の解法を補足します。    logy=-logx+C   exp(logy)=exp(-logx+C) exp(logy)=exp(logx^-1+C) exp(logy)=exp(log(1/x)+C)=exp(log(1/x))×exp(C) ところで exp(log a)=a なので(この事は両辺のlogをとると簡単にわかります) 上の式は y=1/x×exp(C) となります。exp(C)をあらたにCと書き換えると   y=1/x×C 従って y=C/x となります。

回答No.1

こんにちは。 > 最初に両辺をyで割って、両辺を積分すると、logy=-logx+Cになりますか?  大体合ってますが、正確には、log|y| = - log|x| + C ですね。 質問にあるように、最初に両辺を y で割って積分すると、 ∫dy/dx・1/y・dx = ∫(-1/x) dx になるわけですが、左辺は dx が打ち消しあうようにしてよいので、 ∫dy/y = log|y| + C になります。 右辺も同様に、-∫dx/x = log|x| + C' になります。 これらが等しいので、log|y| = -log|x| + (C' - C) ですが、C, C' は任意定数なので、C'-C を改めてCとおきます。 log|y| = - log|x| + C = log(e^C/|x|) の指数をとると、|y| = e^C/|x| より、y = ±e^C/x になりますが、ここで、±e^C を改めて C とおくと、 y = C/x が得られます。

jlnh
質問者

お礼

最後のところを y=eの(-logx+C)乗にしてしまってはいけませんか?

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