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1階微分方程式
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- 漸化式で
漸化式にはいろいろな種類があるのですが、それらのいろいろなパターンがのっているようなサイトはないでしょうか? たとえばan+1=2an+n!とか、n!のようなものが式に入っているときの解き方とか・・・ よろしくお願いします
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- nekomimidanyan
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- 有効桁数が大きくなると誤差が大きくなる
振り子のシミュレーションで、Δtを小さくしていくと相対誤差が大きくなるという結果が下のように出てしまいました。これはどのように結論付ければよいのでしょうか?有効数字はΔt=0.001で3桁、0.0001で4桁、 0.00001で5桁としました よろしくお願いします 理論値 1.6403 Δt 測定データ 相対誤差 0.001 1.64 0.0183 0.0001 1.643 0.1646 0.00001 1.6434 0.18899
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- kitakazetotaiyou
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- sinとexpで表した定在波の違い?
波をcos,sinで表す場合とexpで表す場合の定在波の違いで困惑しています。 右向き進行波と左向き進行波を重ね合わせて定在波はできるわけですが、 Asin(wt-kx),Bsin(wt+kx)で定在波を作ろうとするときは、振幅AとBが一致していないと定在波はできないですよね? でも右向きをCexp(iwt-ikx)、左向きをDexp(iwt+ikx)と表すとC=Dでもtとxは分離されて定在波になりますよね?形はきれいな正弦波とはならないと思いますが。 この差をどう理解すればよいのでしょうか? ちなみに自分は定在波の定義を「tの振動の部分とxの振動の部分に分離された波動の関数」だと思っております。
- 導関数について。訂正しました。
先程の質問は間違いがありました。 y=(x~2-1)~nとし(x~2-1)y~(n+2)+2xy~(n+1)-n(n+1)y~(n)を示す。 y~(n)はyのn次導関数を示す。 という問題をテストの過去問を勉強していて解いているのですがどういうふうに解いていくかの糸口が見付かりません。数回微分をしてみても検討も見付かりませんでした。 漸化式になるのかなと思って変形しようとしたのですがどうもうまく行きませんでした。どうすればよいのか糸口を教えて頂けませんか? 宜しくお願いします。
- 微分方程式の問題
y=f(x)=√(1-x^2)*sin^-1xの満たす微分方程式をつくり、それを用いてf(x)のテイラー展開を求めよ。 という問題が解りません。(ルートの中身は1-x^2です)
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- 数学・算数
- MNCT-DENKEY
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- e^π=i^(-2i)に関する素朴な疑問
タイトルの公式の左辺は実数の実数乗なので素人にもイメージできると思っていると右辺のほうは虚数単位の虚数単位乗という恐ろしげなものなので途方にくれますが、この理由のひとつはπが超越数だからなのでしょうか(超越数のことは何もわかりませんが、わかって居られる方がそうだとおっしゃれば安心できます)。もちろん別のご教示をいただくこともありがたいのでよろしくお願いいたします。
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- 数学・算数
- kaitaradou
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- 3次元格子振動
ポテンシャルエネルギーU=U0+ΣB0*ui(r)+(1/2)ΣB1*ui(r)uj(s)+… =U0+(1/2)ΣB1*ui(r)uj(s)+… B0=∂U/∂ui(r)=0 B1=∂^2U/∂ui(r)∂uj(s) 運動エネルギーT=(1/2)MΣ{ui(r)}^2 ハミルトン方程式 H=T+U=(1/2)MΣ{ui(r)}^2+U0+(1/2)ΣB1*ui(r)uj(s) d{pi(r)}/dt=-∂H(pi,ui)/∂ui(r) =-∂/∂ui(r){(1/2)ΣB1*ui(r)uj(s)} =-ΣB1*uj(s) ニュートン方程式 d{pi(r)}/dt=M*d^2{ui(r)}/dt^2 ∴M*d^2{ui(r)}/dt^2+ΣB1*uj(s) …(*) 説明:3次元の格子振動の原子のポテンシャルエネルギーを平衡位置のまわりでテイラー展開する。 1次項は平衡位置でポテンシャルエネルギーが最小になるのでゼロになる。3次以上の高次項は無視する(調和近似)。ハミルトニアンの第1項は時間の関数、第2項は定数であるから、第3項をハミルトン方程式で変位ui(r)で偏微分する。ハミルトン方程式とニュートン方程式から(*)が導かれる。 質問:ハミルトン方程式でテイラー展開の2次項の係数1/2!が消える理由を教えて下さい。図書館で専門書を調べましたが、わかりませんでした。2次の微分係数B1を数学で操作すると思いますが、具体的にわかりません。みなさんよろしくお願いします。
- イレコの数式というのは成り立ちますか?_
y=f(x)のxにyを限りなく代入していくような数式には何か意味があるのでしょうか。y=sinxでは限りなく直線のようになるのかと思いますが,一般的にはどうなのでしょうか?
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- 数学・算数
- kaitaradou
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- ラプラス変換・微分方程式
微分方程式についてふと思った疑問です。 y'' + (w^2)y' = f(t), y(0)=a, y'(0)=v という微分方程式で、両辺ラプラス変換してやって、 (s^2)Y(s) - sa - v + (w^2)Y(s) = F(s) ・・・ と計算を進めていきますが、 y(0) = a, y'(0) = v という初期条件が、仮に y(1) = a, y'(1) = v だとしたらどのように計算すればよいのでしょうか。 今のところはラプラス変換を形式的にしか理解していないので、もしこうなったらどうするんだろうと疑問に思ってしまいました。 (手持ちの参考書では、全てy(0)=..., y'(0)=...,という条件になっています)
- 解き方を教えてください
(p^2/2m-ihqE*d/dp)Φ(p)=εΦ(p) ・hは本当はhに―がついたものです。 ・変数はpのみで他は定数です。 この式解き方のヒントもしくは解き方を教えてください。 私は化学の学生なのですが、物理の授業をとっていて、まったくわかりません。 この式も「わかるでしょ。」といわれて終わられてしまいました。
- レイリー散乱
角振動数ω0の弾性力によって、原点に束縛された荷電粒子(質量m,電荷q)に、ω=c|k|とし定ベクトルE0で与えられる平面電磁波(ω≠ω0) E(t,x)=E0*e^[i(kx-ωt)] B(t,x)=k/ω*E(t,x) が入射している。この時、荷電粒子の運動を「磁場からの力が無視できる位、その速度が十分遅い」という近似のもとで、荷電粒子の運動を求めよ。 という問題なんですが、回答を教授からもらったのですが、レイリー散乱をそれまでならったことがないのにも関わらず、本当に答えしか書いてなくて途中の式などがほぼ全て省かれてしまっています。自分の勉強だけでは足らないとこだらけなので、よければ、途中式も含め最初から最後まで教えていただけないでしょうか?? こんな質問ですいませんが。。。
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- 物理学
- spider1984
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- 熱伝導度の基礎式より
この説明文で(1)から(2)を導出してください。 内半径がrA、外半径がrBの無限に長い円筒がある。 始めに円筒がTiで均一、一定に保たれている。 次に円筒内径側の面に均一、一定の熱流速qが与えられると 熱の移動は半径方向のみの1次元だから (∂^2T)/(∂r^2)+1/r・(∂T)/(∂r)=0・・・(1) T:温度、r:円筒中心部からの半径距離 この式の解が 2πkl(T0-T)=Qln(r/r0)・・・(2) T0:円筒内径側の面(r=rA=r0)の温度[K] k:円筒を構成する材料の熱伝導度[W/m・K] l:円筒長さ Q:円筒内径側からの放熱量[W]
- 変数分離が成功したからといってなぜ一般解といえるのでしょう?
ここ一年間ぐらいずっと謎のままなのですが、いまさら大学の先生に聞くにも聞けず困っています。 話は偏微分方程式の解き方でよくででくる、変数分離についてです。多くの説明は、私の認識では、 変数分離の形(例えばA(x)B(y)C(z))の解を仮定して、偏微分方程式に代入して上手く各因子(上の例だとA,B,C)について常微分方程式がでてきたら、その解たちを掛け合わせたものはもとの偏微分方程式の解である。一般解はその積のすべてについて線形結合を取れば得られる。 といったものです。(あってますよねえ) 私がいつも悩んでいるのは最後の一文です。なぜ変数分離形の解の線形結合をとれば一般解になるのでしょうか? 数学記号の表記がしにくかったら、TeXの表記でかまいませんのでよろしくお願いします。
- 運動方程式の立て方がわかりません。(急いでます。)
よく出てくる問題だとは思うのですが・・・ ┃ ┏━━━━┃━━━━━━━━━━━━ b ┃ ┃ ↑ ┏━ / S ┃ | ┏━┓ ┃ ┃#2 | ┃E ┃ ┃a ┃ d ┗━┛ ┃ ┃ | ┃ ┃ ┃ | ┗━┃←―x―→┃ ↓ ┗━━━━ ┃━━━━━━━━━━━━ #1(導線) ┃ S:スイッチ 磁束密度Bの方向は画面の外から中へ進む方向 一方が短絡された間隔d[m]、抵抗0の十分長い平行導線に、 質量m[kg]、単位長当たりの抵抗r[Ω/m]の可動導線#2をのせ、 空間的に一様な磁界中においている。 摩擦は無視できるとし、導線に流れる電流による磁界は印加磁界を 乱さないとする。Eは直流電源の電圧(物理的大きさは無視) (1)#2をx=x0に固定し、印加磁束密度が時間tで B(t)=B0{1-exp(-at)} ,a>0 のように変化するとき#2に流れる電流とその向きを求める。 (2)十分時間が経過した後(t→∞)、#2を可動状態にし、 スイッチSをb側につけた(電源につけた)。この瞬間#2が動き始め、 スイッチを倒してからT秒後に速度vとなった。 #1と#2によって作られる閉回路に誘起される起電力を、B0とvを 用いて表し、#2に流れる電流と働く力を求める。 (3)諸速度を0として(2)の速度vを求め、その概略図を描く。 どのように運動方程式をたてればいいのかわからないので 教えてください。(作図もこれが限界です。) 助けてください。
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- sakuhana1106
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