ベストアンサー 簡単な線形微分方程式の解き方を忘れました(笑)。 2020/05/18 06:51 y" - 2y = 0 λ^2 - 2λ=λ(λ-2) = 0 λ= 0, 2 ∴y = C1*exp(0) + C2*exp(2x) = C1 + C2*exp(2x). だと思うのですが、wolframa では下図のようになります。どこがおかしいのでしょう? 画像を拡大する みんなの回答 (3) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー info33 ベストアンサー率50% (260/513) 2020/05/18 07:18 回答No.3 y" - 2y = 0 λ^2 - 2=(λ+√2)(λ-√2) = 0 λ= -√2, √2 ∴y = C1*exp(-√2 x) + C2*exp(√2x) 質問者 お礼 2020/05/18 07:59 おお、ありがとう。頭脳が退化しつつあるのかな。中学数学からやり直さないと(笑)。 通報する ありがとう 0 広告を見て他の回答を表示する(2) その他の回答 (2) 178-tall ベストアンサー率43% (762/1732) 2020/05/18 07:04 回答No.2 y" - 2y = 0 λ^2 - 2 = (λ+√2)(λ-√2) = 0 λ= ±√2 以下、同文。 通報する ありがとう 0 178-tall ベストアンサー率43% (762/1732) 2020/05/18 06:59 回答No.1 λが実数なので、解は指数関数、でしょうね。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育数学・算数 関連するQ&A 偏微分方程式について ∂u/∂y=2xyu においてu(x,y)を求めてください。 答えは、 u=c(x)exp[xy^2] だそうです。 u=exp[λy]とおいて計算したんですが、答えに合いません。 なんで、exp[λy]とおいてはいけないんでしょうか? また、c(x)はどこからでてくるんでしょうか? 簡単な微分方程式がとけない!! 一階微分方程式を解いたのですが、検算であいません。どこがおかしいのでしょうか? (d/dx-n/x+1/n)y=0 ⇔dy/dx=(n/x-1/n)y ⇔1/y dy/dx=n/x-1/n (yで割って、変数分離) ⇔∫dy/y = ∫(n/x-1/n)dx (xで積分) ⇔Log(y) = nLog(x)-x/n+c (cは定数) ⇔y=c' exp(n) xexp(-x/n) (c'=exp(c)) yは求まります。しかし検算すると、 dy/dx =c' exp(n) exp(-x/n)-c'/n exp(n) xexp(-x/n) となり、 (n/x-1/n)y=(n/x-1/n)c' exp(n) xexp(-x/n) =c' exp(n){nexp(-x/n)-1/n xexp(-x/n)) =c' exp(n) nexp(-x/n)-c'/n exp(n) xexp(-x/n) となって、n倍異なる部分があります。どこが間違いなんでしょうか?私はまったく矛盾に気が着ませんが、間違っているように見えます。どなたか知恵を貸してください。 微分方程式 二階の微分方程式について質問があります。 例えば、 x''+x'+2x=0 これを解くとするじゃないですか。 すると、特性方程式の根は-1±i√7となるので、 一般解はx=C(exp-y)cos(√7)y+c(exp-y)sin(√7)y となりますよね? では、 x''+x'+2x=α と=0ではなく=定数 と式が与えられているときはどのようにとけば良いのでしょうか? =0という問題は色々あるのですが、=定数というのはまだ見たことがありません。 また特殊解はどのように求めますか? 偏微分方程式について ∂u/∂y=u においてu(x,y)の解を求めてください。 u=c(x)e^y だそうです。 自分は、u=exp[λy]とおいて計算したんですが、c(x)の部分をどうだせばいいのか分りません。 解説をお願いします。 2階線形微分方程式の特性解が重解のときを極限で解釈 定数を係数とする2階線形微分方程式の同次形は、 y’’+ay’+b=0 で、 λ^2+aλ+b=0 において、 実数解を二つ持つとき、解をλ1、λ2とすると、 微分方程式の解は、y=C1exp(λ1x)+C2exp(λ2x) と表される。 実数解を一つ持つとき、解をλとすると、 微分方程式の解は、y=(c1+c2x)exp(λx) と表される。 特性方程式が解を二つ持つとき、その解λ1、λ2において、 λ1がλ2に限りなく近づいた極限が、解を一つ持つときと考えられると思います。 そのような極限の考え方で、 y=C1exp(λ1x)+C2exp(λ2x) が y=(c1+c2x)exp(λx) に近づくという解釈をしたいのですが、いいアイデアがありましたら教えてください。 微分方程式の問題 下の微分方程式について教えてください。 yy'=x*exp(x^2+y^2) 但し、x=0の時y=0 これを解き、グラフを描け。という問題なんですけど・・・ 方程式は次のように解いたんですけど {y*exp(-y^2)}dy={x*exp(x^2)}dx y^2=log{1/(c-expx^2)} cは積分定数 この答えもあまり自信がないのですが・・・もし間違っていたらご指摘お願いします。 この後グラフを描きたいんですけど、どのようなグラフになるのでしょうか? 微分方程式 xy"+y´-xy=0をべき級数で解けという問題なのですが、 y=Σ(0~∞)(C_n)(X_n)とおいて解いてみたのですが、 y=C_0Σ(0~∞)(x^k/k!2^k)^2となってそれ以上解けません。。。 expの形などもっと簡単なで表す方法ありますか??教えてください。 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? 2階線形微分方程式の解き方 この手の質問はたくさんあると思いますが、どうしてもわからないので改めて質問させてください。 2階線形微分方程式の問題なのですが Dをd/dt、a,b,cを定数として (D^2)x+a(D)x+bx=c のxの解を求めなさいという問題なのですが、定数cをどう処理していいのかがわかりません。 なんとかして以下の形にもっていきたいのですが。。。 x=C1expαx+c2expβx よろしくお願いします。 微分方程式 微分方程式を2問ほど解けません お願いします 1問目 (x+y)y'+x-y=0 y'=((y/x)-1)/(1+(y/x)) y/xをtとおくと y’=t+xt' 以上より (t-1)/(1+t)=t+xt' (t+1)dt/(t^2+1)=-dx/x・・(1) 左辺=-logx+logC まではわかるのですが(1)の右辺が解けません 2問目 y'+2xy-x-x^3=0 y'+2xy=x^3+x 両辺にexp(x^2)をかけて exp(x^2)y=∫(x^3+x)exp(x^3)dx ここまではできたのですが右辺の積分ができません どちらか片方でも良いので教えてもらえると助かります y*y"-(y')^2-1=0の非線形微分方程式 y*y"-(y')^2-1=0の非線形微分方程式を解くと、y=A*(exp(a*x)+exp(-a*x))が解になるそうですが、y'=pと置いてみても解けません。この微分方程式は解けるのでしょうか。解けるのならば、方法を教えていただきたいです。 微分方程式の問題 (D^2+2D-15)y=x*exp(3x) Dは微分演算子 この微分方程式を解け。 自分の計算では、補助方程式の一般解ycは次のように解けたんですけど(間違っていたらご指摘お願いします)、特解についての解き方が分かりません。どのように解けばよいのでしょうか? yc=C1*exp(-5x)+C2*exp(3x) y'*y"-(y')^2-1=0の非線形微分方程式 y'*y"-(y')^2-1=0の非線形微分方程式 y'*y"-(y')^2-1=0の非線形微分方程式を解くと、y=A*(exp(a*x)+exp(-a*x))が解になるそうですが、y'=pと置いてみても解けません。この微分方程式は解けるのでしょうか。解けるのならば、方法を教えていただきたいです。 y'*y"-(y')^2-1=0の非線形微分方程式 y*y"-(y')^2-1=0の非線形微分方程式 y*y"-(y')^2-1=0の非線形微分方程式を解くと、y=A*(exp(a*x)+exp(-a*x))が解になるそうですが、y'=pと置いてみても解けません。この微分方程式は解けるのでしょうか。解けるのならば、方法を教えていただきたいです。 2階の常微分方程式について 2階の常微分方程式についてお聞きします。 λ=a+bi の2つの共役の解である場合、 y = C1 exp(λ1x) + C2 exp(λ2x) が一般解になるはずですが、 これを変形して y = exp(ax) (C1 cosbx + C2 sinbx)となるらしいのですが、 どういうふうに変形しているのでしょうか?問題はここまで解けないといけないらしいので教えてくださいお願いします。 同次形の微分方程式 おそらく同次形の一階の微分方程式の問題で xy' = y + √(x^2-y^2) というもんだいをといてみました(勝手に同次形で・・・w) 最終的に arcsin(y/x) = log|x| + C (C;a.c) とまでいったので±e^(-C)=αとして x = α exp(arcsin(y/x)) にしたんですけども解答では y + √(y^2 + x^2) = βx^2 という形になっているのですが、どうしたらこんな形の一般解を 導くことができるのでしょうか。 アドバイスお願いします! 線形微分方程式 教科書に載っていた問題ですが、解き方がいまいち判っておらず解答までにたどり着けません。よかったら、ご指導をお願いします。 Three paticular solutions of a certain second-order linear equation Ly=f are... y=x , y=(e^x)+x , y=2(e^x)+1+x What is the general soluion? 日本語訳 ある二階線型方程式Ly=fとは、Lが線形微分演算子であることから、二階微分方程式であると考えられます。 そして、その三つの特殊解が~である。このとき一般解を求めなさい。 答え y=(C_1)(e^x)+(C_2)+x 1階線形微分方程式 xy'-(1+x)y=x^2を解けという問題です。 y'-{(1+x)/x}y=x P=-{(1+x)/x}, Q=xとして ∫-{(1+x)/x}dx=-x-loglxl+c' ∫e^(-loglxl-x+c')x dx=±e^(c')∫x^2e(^x) dx ここから、どうすすめばいいのでしょうか。 この微分方程式の一般解は、y=x(Ce^x-1)なのですがどうやったらここまできれいになるのでしょうか。その導き方を教えてください。 お願いします。 1階線形微分方程式の問題です。 自分の持ってる参考書(サイエンス社の基本微分積分)の dy/dx+ycosx=sinxcosx を解けという問題についてです。 解説で y = exp(-∫cosx dx){∫sinxcosx exp(∫cosx dx)dx+C} = exp(-sinx){∫sinxcosx exp(sinx)dx+C} と書かれているところがあります。上の式になるのは一般解の式に代入する形でそのようになるのはわかるのですが、そのあと下の式にどうしてなるのかがわかりません。 自分的には 下の式=exp(-sinx + C1){∫sinxcosx exp(sinx + C2)dx+C} というようにC1やC2といった積分定数が出てくるのではないかと思うのですが、どうして参考書には積分定数がないのでしょうか? ちなみに、この問題の答えは y = sinx - 1 + Cexp(-sinx) (Cは積分定数) となっています。 1階線形微分方程式について こんばんは。よろしくお願いします。 微分方程式で、下記の y’/y = α/(1-x) を解こうと昔の教科書を紐解いているのですが、 一向に進みません。 両辺にdxをかけてy、xで積分して logy = α/2・x^2-αx+C ↓ y = e^(α/2・x^2-αx+C) まで出たのですが、右辺の()内が2次式になってて ここで行きづってしまいました。 この後ってどうすればよいのでしょうか? どうぞ教えてください。
お礼
おお、ありがとう。頭脳が退化しつつあるのかな。中学数学からやり直さないと(笑)。