微分方程式 $\frac{dy}{dx} = 2y$ の一般解が $y = Ce^{2x}$ であるとき、選択肢の中から特殊解となるものをすべて選ぶ問題です。

解析学微分方程式一般解特殊解
2025/7/1

1. 問題の内容

微分方程式 dydx=2y\frac{dy}{dx} = 2y の一般解が y=Ce2xy = Ce^{2x} であるとき、選択肢の中から特殊解となるものをすべて選ぶ問題です。

2. 解き方の手順

一般解 y=Ce2xy = Ce^{2x} において、定数 CC に具体的な値を代入することで、特殊解が得られます。選択肢の中から、この形になるものを探します。
* y=xy = x: これは e2xe^{2x} の形ではないので、特殊解ではありません。
* y=exy = -e^x: これは e2xe^{2x} の形ではないので、特殊解ではありません。
* y=e2xy = -e^{2x}: これは C=1C=-1 のとき y=Ce2xy = Ce^{2x} となるので、特殊解です。
* y=exy = e^x: これは e2xe^{2x} の形ではないので、特殊解ではありません。
* y=e2xy = e^{2x}: これは C=1C=1 のとき y=Ce2xy = Ce^{2x} となるので、特殊解です。
* y=2exy = 2e^x: これは e2xe^{2x} の形ではないので、特殊解ではありません。
* y=2e2xy = 2e^{2x}: これは C=2C=2 のとき y=Ce2xy = Ce^{2x} となるので、特殊解です。
* y=ex+e2xy = e^x + e^{2x}: これは y=Ce2xy = Ce^{2x} の形ではないので、特殊解ではありません。

3. 最終的な答え

特殊解となるものは、y=e2xy = -e^{2x}, y=e2xy = e^{2x}, y=2e2xy = 2e^{2x} です。

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