与えられた対数関数の方程式 $\log|y-1| - \log|y| = x + C$ を変形して、$\frac{y-1}{y} = C'e^x$ の形にすることを求められています。

解析学対数関数指数関数微分方程式方程式の変形
2025/5/1

1. 問題の内容

与えられた対数関数の方程式 logy1logy=x+C\log|y-1| - \log|y| = x + C を変形して、y1y=Cex\frac{y-1}{y} = C'e^x の形にすることを求められています。

2. 解き方の手順

まず、対数の性質を利用して、左辺をまとめます。
logalogb=logab\log a - \log b = \log \frac{a}{b} の性質を利用すると、
logy1logy=logy1y\log|y-1| - \log|y| = \log \left| \frac{y-1}{y} \right|
したがって、与えられた方程式は以下のように書き換えられます。
logy1y=x+C\log \left| \frac{y-1}{y} \right| = x + C
次に、両辺の指数関数を取ります。つまり、ee を底とする指数関数を適用します。
y1y=ex+C\left| \frac{y-1}{y} \right| = e^{x+C}
ex+C=exeCe^{x+C} = e^x e^C ですから、
y1y=eCex\left| \frac{y-1}{y} \right| = e^C e^x
ここで、eCe^C は定数なので、C=±eCC' = \pm e^C とおくと、
y1y=Cex\frac{y-1}{y} = C' e^x

3. 最終的な答え

y1y=Cex\frac{y-1}{y} = C'e^x

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