• 締切済み

数学の証明

masudayaの回答

  • masudaya
  • ベストアンサー率47% (250/524)
回答No.1

全部書くと本人のためになりませんので ヒントだけ, xxは二階偏微分です. (1)は Uxx=(Ux)x=(Vy)x=(Vx)y=-Uyy 偏微分の順序交換を使用しました. あとは上を参考しすればできると思います. また(2)は (UV)xx=(UxV+UVx)x=(UxxV+2UxVx+Vxx) (UV)yy=(UyV+UVy)y=(UyyV+2UyVy+Vyy) となります.これと(1)の結果を使えば できると思います.

関連するQ&A

  • 複素関数の質問です。

    問題の(1)と(2)はこれであっていますか? (3)と(4)が分からなかったので教えていただきたいです。 よろしくお願いします。 (1) f(z)=u(x,y)+iv(x,y)とする。 コーシーリーマンの関係式より ux=vy, uy=-vx-(1) またf(z~)=u(x,v)-iv(x,y)より ux=-vy, uy=vx よってux=uy=vx=vy=0となるので、u(x,y)とv(x,y)は定数となり、f(z)は定数。 (2) |f(z)|=√u^2(x,y)+v^2(x,y) g(x,y)=|f(z)|=√u^2(x,y)+v^2(x,y)とすると gx=(ux+uy)/g(x,y) gy=(vx+vy)/g(x,y) g(x,y)は定数なので ux=-uy, vx=-vy これらと(1)からux=uy=vx=vy=0となるので、u(x,y)とv(x,y)は定数となり、f(z)は定数。

  • 複素関数の証明問題

    f(z)=u(x,y)+iv(x,y) (z=x+yi)が正則関数のとき、 (∂^2/∂x^2)|f(z)|^2+(∂^2/∂y^2)|f(z)|^2=4|f’(z)|^2 が成り立つのを証明せよ という問題です。 |f''(z)|^2=ux^2+vx^2 (ux=∂u/∂x、vx=∂v/∂x) であることと、u,vが調和関数であることを用いて左辺を変形して証明しようと思うのですがどうしても右辺の形に持っていくことができません... どなたかわかる方ご教授いただけないでしょうか?

  • 偏微分方程式

    偏微分方程式の問題についていくつか質問です。 (1)uxx=uyy=0を求めよ。 これをuxx=0,uyy=0としてそれぞれ u=A(y)x+B(y) u=C(x)y+D(x) と解いたのですが、これで正しいですか? (2)ux-uy=0の解を求めよ。 u=exp(αx+βy)と置いて u=exp(α(x+y)) と解を出してみました。しかし答を見ると、 u=cexp(k(x+y)) となっていました。 ほぼ同じですが、僕が出した答でよいのでしょうか? (3)変数変換v=x,z=x+yを用いて、uxy-uyy=0を解けとはどういうことですか?

  • 数(2)の図形と方程式で、逆手流の解法について

    どうしてもこの解法が理解できないんです・・・ 例えば、座標平面上で、2点P(x、y)Q(u,v)があり、ux-vy=y-v, vx+uy=-x+uを満たしている時、 (1)点Pが点(0、1)を除くY軸上を動く時、点Qの奇跡は? (2)点Pがx軸上を動く時、点Qはどのような図形を描くか? という二つの問題があるんですが、 これらの解答として、 点Q(u,v)が、求める図形上にあるための条件は・・・・ と逆からせめていく解法が理解できないんです。 どうか理解できるように教えてください。お願いします

  • ベクトル解析(独学)、∇fの定義

    z=f(x、y)に対し、対応する地点(x、y、f(x、y))の傾斜を考える。 xy平面上で、(x、y)を通る単位方向ベクトルu=(ux,xy)の方向を向いた直線l (x+s(ux),y+s(uy))(sはパラメーター)を考え、この直線を含むxy平面に垂直な平面とfが交わって出来る曲線に沿って、(x,y,f(x,y))から、(x+s(ux),y+s(uy)、f(x+s(ux),y+s(uy))まで動いたとき、この間の平均傾斜は {f(x+s(ux),y+s(uy))-f(x,y)}/sだから、(x,y)での傾斜は(画像の6.1)であり、 6.1は(u内積V)と画像にあるのですが、6.1から(u内積V)を導いている式変形がよくわかりません。これはどういう意味なのでしょうか?

  • 数学の証明の質問です。

    この証明がわかりません 関数u=1/r,ただし、r=(x^2+y^2+z^2)^0.5が下記の方程式を満たすことを証明せよ。 (∂u/∂x)^2+(∂u/∂y)^2 + (∂u/∂z)^2=0 よろしくお願いします。

  • 大学の数学の問題です

    t,p,q>0とする。広義積分 Γ(t)=∫(0~∞)e^(-x)x^(t-1)dx, B(p,q)=∫(0~1)x^(p-1)(1-x)^(q-1)dx をそれぞれガンマ関数,ベータ関数という。 (1)変数変換 x=u-uv, y=uvによって、次の式を証明せよ。 ∫(0~∞)∫(0~∞)e^(-x-y)x^(p-1)y^(q-1)dxdy=∫(0~∞)e^(-u)u^(p+q-1)du ∫(0~1)v^(q-1)(1-v)^(p-1)dv (2)B(p,q)=Γ(p)Γ(q)/Γ(p+q)を示せ。 教えていただけると嬉しいです。

  • 1階偏微分

    (x,y)=(0,s)のときU=βsをとり Ux^2 + Uy^2 = 1 + x^2 を満たすU=U(x,y)を見つけたいのですが(0<β<1) と以前質問したところ質問の意味がわからないという指摘を受けました。 (x,y)=(0,s)とはx=0 y=s U=βsとはβとsの積 Ux^2 + Uy^2 とは(∂U/∂x)^2 + (∂U/∂y)^2 です

  • 偏微分方程式の解き方

    以下の偏微分方程式の解き方(正規形に変換)を教えて下さい. (1)Uxx + 4Uxy + 4Uyy = 0 (2)Uxx - 4Uxy + 3Uyy = 0 (3)4Uxx - Uyy = 0 <解答> (1)U=x f(2x-y)+g(2x-y) (2)U=f(3x+y)+g(x+y) (3)U=f(x+2y)+g(x-2y) いずれの方程式もv=x+py, w=x+qyとおき U(x,y)=U((qv-pw)/(q-p), -(v-w)/(q-p))=U(v,w)とし, Ux, Uxy, Uyyw求めて元の方程式に代入して解こうとしましたが うまくいきません. よろしくお願いします。

  • ラグランジュの・・・

    お世話になります。 変数x、y、zは条件φ(x、y、z)=0を満たして変化する時、3変数関数U=f(x,y,z)について次のことを証明せよ。 Ux=fx-fz・φx/φz、Uy=fy-fz・φy/φz 三変数関数になったらわかりません。よろしくお願いしますm(--)m