締切済み 微分方程式 2005/02/14 00:14 初期値問題 y"+y'2y=20sin3x+2x^2 、y(0)=0、y'(0)=0 を解け と言う問題なんですが、ぜんぜん解りません... どうか、教えてください!よろしくお願いします。 みんなの回答 (2) 専門家の回答 みんなの回答 ryn ベストアンサー率42% (156/364) 2005/02/14 23:00 回答No.2 > y=c1e^x+c2e^-2x が求まったなら,定数変化法で解けます. (テキストの数式ではカッコに注意してください e^-2x → e^(-2x) ) c1,c2 を x の関数とすれば y' = c1*e^x - 2c2*e^(-2x) + { (dc1/dx)e^x + (dc2/dx)e^(-2x) } となります. ここで,c1 と c2 の間には1つ適当な関係を決めることができるので, (dc1/dx)e^x + (dc2/dx)e^(-2x) = 0 とおきます. (これはよくやる方法です.) と,ヒントはこれくらいにしておきますので, 頑張って考えてみてください. 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 ryn ベストアンサー率42% (156/364) 2005/02/14 00:45 回答No.1 残念ながら回答する際 <注意> 何らかの課題やレポートのテーマを記載し、ご自分の判断や不明点の説明もなく回答のみを求める質問はマナー違反であり、課題内容を転載しているものは著作権の侵害となりますため質問削除となります。こういった質問対し回答する事も規約違反となりますのでご注意をお願いいたします。 のような注意書きが出るので, 補足にでもどこまで考えたかを書いてください. 質問者 補足 2005/02/14 21:06 ここまではできました...まだ、ぜんぜん入り口なんですが。 y"+y'-2y=0とおく t^2+t-2=0 t=1,-2 =>y=c1e^x+c2e^-2x ここまできたら次はどのように考えたらいいですか? y(0)=0、y'(0)=0をどうしたらいいか解りません。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 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 微分方程式 微分方程式の復習をしているのですが (1)y'+2y=sin3x (2)y'+4y=1+2x (一般解を求める) (1)y'+3y=1,y(0)=-2 (2)y'+y=cosx,y(0)=0 (初期値問題を解く) 解き方が全く分からないので誰か分かりやすく教えてください。 偏微分方程式の初期値問題 x(ux)+(uy)=0 u(ξ,0)=sinξ (ux),(uy)はuのx,yそれぞれについての偏微分です。 という問題なんですが、 dx/dt=x dy/dt=1 (x,y,u)lt=0=(ξ,0,sinξ) x=ξe^t y=t となりますよね? そこから初期値の無い問題と同様に定数を作ると、 x*e^-y=ξ でu=f(x*e^-y)という答えになってしまったんですが、 これなら初期値の無い時と一緒の答えですよね? どこで初期値を使ってやればいいのでしょうか? 微分方程式 次の微分方程式を解けという問題がわかりません。 y''+4y=sin2x 特性方程式s^2+4=0よりs=±2i(虚数解) 補助方程式の一般解はy=Asin2x+Bcos2x 与方程式の右辺を微分して生じる関数は2sin2x,2cos2xであるが、 これらは上の一般解に含まれている。重複度は2なので、 特殊解を求めるために、 y1=ax^2*sin2xとおく y1'=2a(xsin2x+x^2cos2x) y1''=2a(sin2x+4xcos2x-2x^2sin2x) これらを与方程式に代入すると 2asin2x+8axcos2x-4ax^2sin2x+4ax^2sin2x=sin2x となってしまって解けませんでした。どこを直せばいいでしょうか? 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 微分方程式、初期値で微分すると? u=u(x,y), v=v(x,y)は(x,y)∈R^2のC^1級関数とし、 (ξ、η)∈R^2を初期値とする初期値問題 dx/dt=u(x,y), x(0)=ξ dy/dt=v(x,y), y(0)=η の解を x=x(t;ξ,η), y=y(t;ξ,η) とする。 ∂x/∂ξ|[t=0]=1、 ∂/∂t(∂x/∂ξ)|[t=0]=∂u/∂x(ξ,η) を示せ。 って問題なんですけど、初期値(ξ)で偏微分?何のことか全然わかりません。xにt=0代入してからξで微分すれば1にはなりますけどそんなことしたらだめですよね? 助けてください。 微分方程式が分かりません! 宿題が出て困っています 教えていただけないでしょうか? ・次の微分方程式解け。(特殊解と一般解を求めよ) (1)2y''-6y'-8y=-2cos2x+sin2x (2)4y''-16y'+16y=3x+1 (3)y''-8y'+18y=e^(-4x) ※(1)、(2)、(3)は問題番号です... 一応自分で説いたのですが、あってるか不安なのでお願いします。 途中式も理解したいので書いてくれたらありがたいです。 お手数ですがお願いします。 微分方程式の解き方を教えてください Y''+Y=x*sin2xとY''-4Y'+4Y=4e^(3x)-2sinxの解放を教えてください 答えはY=C1sinx+C2cosx+1/3sin2x+4/9cos2x Y=C1e^(2x)+C2xe^(2x)+4e^(3x)-6/25sinx-8/25cosx となる様なのですが度のようにもって行くのかが分かりません教えてもらえないでしょうか? 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? 微分方程式 微分方程式 微分方程式の問題がわかりません ・(1+x)y+(1+y)xy'=0 (y'はyのx微分) ・y'cosx siny = sinx cosy (サインとコサインの掛け算です) どちらも変数分離型ということはわかるのですが… さいごまで解けません… あと1/xを積分するときに絶対値をつけるべきなのかどうかよくわかりません どちらか片方でもいいのでわかったら教えてほしいです 微分方程式 次の問題が解けません。教えて下さい。 次の微分方程式の一般解と初期条件を満たす特殊解を求めよ。 (1) y’+y=2 y(0)=0 (2) xy’+2y=3x y(1)=5 (3) xy’-y=x y(1)=7 (4) y’+y=e^x y(0)=1 この4問が全く分からなくて困っています。解き方教えて下さい。 できれば途中式など詳しい解説があればうれしいです。 宜しくお願いします。 微分方程式に関する問題です。 (dy/dx)^2 + 2(ytan(x))dy/dx = f(y) (*) f(y) = 0 とする。y = (cos x)^2 は、方程式(x)の一つの解である事を証明せよ。 ********************************************* という問題です。 y' = -2sin(x)cos(x) y'' = -2{(cos x)^2 - (sin x)^2} として(*)に代入したのですが、うまく0になりません。 どういうふうに計算すればよいのでしょうか? よろしくお願いします。 微積(微分方程式) 下記の問題の解き方を教えてください。 1.一般解を求めよ y' + 2y tan x = sin x (答え:y = cos x + C cos^2 x)・・・(1) <自分の解いたやり方(間違っています)> y' + 2y tan x=0 y'= -2y tan x ∫(1/ (2y)) dy = -∫(sin x / cos x) dx log |y| = 2log |cos x| + 2C y/cos^2 x = ±e^2C(=Aとおく) y = u cos^2 x y' = (u'cos^2 x )-2u cos x sin x=(u'cos^2 x )-u sin 2x これを(1)へ代入 u' cos^2 x = sin x u'=(1-cos^2 x)/cos^2 x ∫du = ∫((1/cos^2 x) - 1) dx u=tan x - x + C y=u cos^2 x = cos^2 x(tan x - x + C) // よろしくお願いします。 微積-一階微分方程式の解き方について 下記の問題について解き方(過程)を教えてください。 問、一般解を求めよ。 1.y' sin x - y cos x = 1 (Ans. y= -cos x + C sin x) 2.y' cos^2 t = sin t sin^2 y(Ans. cot y + (1/cos t) = C) 3.2tyy' = 1 - y^2(Ans. y^2=1-(C/t)) <自分の解いたやり方> 1.y'=(cos x / sin x)y + 1 y'=(cos x/sin x)y とおく ∫(1/y) dy = ∫(cos x/ sin x) dx y=u sin x (1) uを求めて(1)式へ代入 2.y' = (sin t / cos^2 t)sin^2 yと置き変数分離で解きました。 3.同次形として解きました。 よろしくお願いします。 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 微分方程式 2xy'-y=-y^3*sin(x)[u=y^(-2)] の解き方を教えてください。 お願いします。 微分方程式の問題なのですが・・・ y´´+2y´+y=25sins2x ,y(0)=y´(0)=0 をとけという問題です。(下が解答です) Y´´+2Y´+Y=25e^2ix をといてy=ImYとすればよい。(i=虚数単位) Y=ae^2ix にして代入する 左辺=(-4a+4ia+a)e^2ix =(-3+4i)ae^2ix =25e^2ix であればよい。 (-3+4i)a=25 a=25/-3+4i=-3-4i Y=(-3-4i)e^2ix =(-3-4i)(cos2x+isin2x) y=ImY=-3sin2x-4cos2x ∴求める解は y=(α+βx)e^-x -3sin2x-4cos2x y(0)=α-4=0 以下省略・・・・・ (1)Y=(-3-4i)(cos2x+isin2x)まではわかるのですが、そこからy=ImY=-3sin2x-4cos2xというところがなぜそうなるかわかりません。Imというのは虚部だと思うのですがどういう計算をしているのかがわかりません (2)y=(α+βx)e^-x -3sin2x-4cos2xの(α+βx)e^-xというのはどこから出てきたのでしょうか? 教えてください 微分方程式 次の微分方程式の解き方が分からずに困っています。よろしくお願いします。 1) (3x-y+4)y'=6x-2y-1 2) y'+ycos(x)=e^(-sin(x)) 3) x+yy'=ay (a:定数) 微分 接線の方程式 接線の方程式の y=sin (x/2) P[ (2/3)π , √3/2] の問題がわからないので教えてください途中式もお願いします。 答えは、y=x/4 + √3/2 - π/6 になるみたいです。 微分方程式の問題がわかりません 課題の一部なんですが、よくわからないので教えていただきたいです。 1.y''-2y'+10y=2cos2x-4sin2x 2.y''-2y'+y=xe^x 3.y''-y'+3y=e^x・sin3x よろしくお願いします。 完全微分方程式 P(x,y)dx+Q(x,y)dy =(cos(x)y^2 + 2xcos(y) + y^2)dx + (2ysin(x) + -sin(y)x^2 + 2xy)dy =0 という完全微分方程式の解き方を出来れば分かりやすく教えてください お願いします ロンスキアンを使って線形微分方程式を解く y'' + 6y' + 10y = 2sin(x) の演算子法による解き方はここで教えてもらいました。 解を求めるだけなら特別解 v を v = Asin(x) + Bcos(x) と仮定することでとても簡単に解けます。今度はこの特別解 v = 2sin(x)/13 - 4cos(x)/39 ・・・・・(#) をロンスキアンを使った公式 v = -y1∫y2・sin(x)/W dx + y2∫y1・sin(x)/W dx W = y1y2' - y2y1' を使って求めてみましたが、結果が(#)と一致しません。どこがおかしいのでしょうか。 y'' + 6y' + 10y = 0 の一般解は y0 = C1e^(-3x)cos(x) + C2e^(-3x)sin(x) なので y1 = e^(-3x)cos(x) y1' = -3e^(-3x)cos(x) - e^(-3x)sin(x) y2 = e^(-3x)sin(x) y2' = -3e^(-3x)sin(x) + e^(-3x)cos(x) とすると W = y1y2' - y2y1' = e^(-3x)cos(x){ -3e^(-3x)sin(x) + e^(-3x)cos(x) } - e^(-3x)sin(x){ -3e^(-3x)cos(x) - e^(-3x)sin(x) } = - 3(e^(-3x))^2・sin(x)cos(x) + (e^(-3x))^2・(cos(x))^2 - { - 3(e^(-3x))^2・sin(x)cos(x) - (e^(-3x))^2・(sin(x))^2 } = e^(-6x){ cos^2(x) + sin^2(x) } = e^(-6x) y2・sin(x)/W = e^(-3x)sin(x)/e^(-6x) = sin(x)/e^(-3x) = sin(x)・e^(3x) y1・sin(x)/W = e^(-3x)cos(x)/e^(-6x) = cos(x)/e^(-3x) = cos(x)・e^(3x) ∫sin(x)・e^(3x) dx = -(1/10)e^(3x)( cos(x) - 3sin(x) ) ∫cos(x)・e^(3x) dx = (1/10)e^(3x)( sin(x) - 3cos(x) ) v = -y1∫y2・sin(x)/W dx + y2∫y1・sin(x)/W dx = e^(-3x)cos(x)(1/10)e^(3x)( cos(x) - 3sin(x) ) + e^(-3x)sin(x)(1/10)e^(3x)( sin(x) - 3cos(x) ) = (1/10)( cos^2(x) - 3sin(x)cos(x) + sin^2(x) - 3sin(x)cos(x) ) = (1/10)( 1 - 6sin(x)cos(x) ) これが特別解なのかなと思って y = (1/10)( 1 - 6sin(x)cos(x) ) y' = (6/10)( sin^2(x) - cos^2(x) ) y'' = (6/10)( - 4sin(x)cos(x) ) なので y'' + 6y' + 10y に放り込もうと思ったのですが 2sin(x) になりそうもありません。 単なる計算ミスかと思って、読み返しているのですが、見つけられません。 追記 v = -y1∫y2・sin(x)/W dx + y2∫y1・sin(x)/W dx W = y1y2' - y2y1' の公式は、問題を解くという点に関しては、あまり役立たないのではないでしょうか? 微分方程式 y゛+ω。^2y=sinωx (ω、ω。は正の定数)の一般解を求めよ。 (場合分け、ω≠ω。、ω=ω。の二つで) この問題の解説と解答お願いします。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 人文・社会科学 語学 自然科学 数学・算数 応用科学(農工医) 学校 受験・進学 留学 その他(学問・教育) カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
補足
ここまではできました...まだ、ぜんぜん入り口なんですが。 y"+y'-2y=0とおく t^2+t-2=0 t=1,-2 =>y=c1e^x+c2e^-2x ここまできたら次はどのように考えたらいいですか? y(0)=0、y'(0)=0をどうしたらいいか解りません。