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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:微分方程式の問題お願いします)
微分方程式の問題を解く方法
このQ&Aのポイント
- インダクタンスL、容量C、抵抗Rと電源を直列に接続した電気回路において、与えられた2階微分方程式を解く方法について説明します。
- 問題(1)では、電位差V(t)が定数Eの場合に、2階微分方程式の一般解を求める方法を解説します。
- 問題(2)では、電位差V(t)がsin(t)で与えられ、L=R=C=1となる場合に、2階微分方程式の特解を求める方法を解説します。
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計算を書き並べますから,読み取って下さい. (1)V(t)=Eのとき(1)の一般解を求めよ dV/dt=0 L*d^2I/dt^2+R*dI/dt+I/C=0・・・(1) I=exp(At) dI/dt=Aexp(At) d^2I/dt^2=A^2exp(At) L*A^2exp(At)+R*Aexp(At)+exp(At)/C=0 L*A^2+R*A+1/C=0 A=[-R±√(R^2-4L/C)]/2L A=[-R+√(R^2-4L/C)]/2L B=[-R-√(R^2-4L/C)]/2L α,βを積分定数とすると,一般解は, I=αexp(At)+βexp(Bt) となります. (2)V(t)=sint、 L=R=C=1とする (1)の特解を,I(t)=acost+bsintとしたとき、aとbを求めよ dV/dt=cost d^2I/dt^2+dI/dt+I=cost I(t)=acost+bsint dI/dt=-asint+bcost d^2I/dt^2=-acost-bsint -acost-bsint-asint+bcost-acost-bsint=cost -2acost-asint+bcost-2bsint=cost (b-2a)cost-(a+2b)sint=cost b-2a=1 a+2b=0 a=-2/5 b=1/5