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微分方程式
微分方程式が解けません。途中までやったのですがやり方はあってるでしょうか? y''-3y=(x+1)sinh2x・・(1) 特殊解をY(x)=u(Asinh2x+Bcosh2x)として Y'=u'(Asinh2x+Bcosh2x)+u(2Asinh2x+2Bcosh2x) Y''=u''(Asinh2x+Bcosh2x)+2u'(2Asinh2x+2Bcosh2x) +u(4Asinh2x+4Bcosh2x) (1)に代入して (1)=u''(2Asinh2x+2Bcosh2x)+2u'(2Asinh2x+2Bcosh2x) +u(4Asinh2x+4Bcosh2x)-3u(Asinh2x+Bcosh2x) =((u'+u)A+4u'B)sinh2x+((u'+u)B+4u'A)cosh2x =(x+1)sinh2x (u'+u)A+4u'B=1 (u'+u)B+4u'A=0 u=Cx+Dとおいて u'=C u''=0 より (Cx+D)A+4CB=x+1・・・(2) (Cx+D)B+4CA=0 (2)よりC=1 D=1 までできるのですがAとBが求まりません。途中でどこかちがうのでしょうか?よろしくお願いします
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答えは a=3^(1/2), C(1), C(2) を定数として y(x)=C(1) exp(ax) + C(2) exp(-ax) - 4 cosh(2x) + (x+1) sinh(2x) です。 解き方ですが、先ず一般解: D^2-3=0 を解くと D=3^(1/2), =-3^(1/2)。つまり y(x)=C(1) exp(ax) + C(2) exp(-ax) は y''-3y=0 の解となる。 次に特殊解:y(x)=A(x+1)sinh(2x) + Bcosh(2x) と仮定(して代入)すると A=1, B=-4 が求まる。
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ありがとうございます