与えられた二つの微分方程式の一般解を、特性方程式を立てて根を求める方法で求める問題です。 (1) $y' = ky$ (kは定数) (2) $ay' = 0$ (aは定数)

解析学微分方程式一般解特性方程式
2025/6/9

1. 問題の内容

与えられた二つの微分方程式の一般解を、特性方程式を立てて根を求める方法で求める問題です。
(1) y=kyy' = ky (kは定数)
(2) ay=0ay' = 0 (aは定数)

2. 解き方の手順

(1)
* 与えられた微分方程式 y=kyy' = ky を変形して、yky=0y' - ky = 0 とします。
* 特性方程式は λk=0\lambda - k = 0 となります。
* 特性方程式の根は λ=k\lambda = k です。
* したがって、一般解は y=Cekxy = Ce^{kx} となります。ここで、CCは任意定数です。
(2)
* 与えられた微分方程式 ay=0ay' = 0 を変形して、y=0y' = 0 とします。(aaは定数なので、a0a \neq 0とします。)
* 特性方程式は λ=0\lambda = 0 となります。
* したがって、一般解は y=Cy = C となります。ここで、CCは任意定数です。

3. 最終的な答え

(1) y=Cekxy = Ce^{kx} (CCは任意定数)
(2) y=Cy = C (CCは任意定数)

「解析学」の関連問題

x が a から b まで変化するとき、以下の関数の平均変化率を求めます。平均変化率の定義は $\frac{f(a) - f(b)}{a - b}$ です。 (1) $f(x) = -4x + 3$ ...

平均変化率関数微分
2025/6/9

問題は、関数 $y = (\frac{1}{2})^x$ のグラフを描くことです。

指数関数グラフ漸近線
2025/6/9

与えられた関数の指定された範囲における平均変化率を求める問題です。具体的には、以下の4つの関数について、指定された範囲での平均変化率を計算します。 (1) $f(x) = -5x + 6$ ($-1 ...

平均変化率関数微分
2025/6/9

$x$ が $a$ から $b$ まで変化するとき、次の関数の平均変化率を定義に従って求めます。 (1) $f(x) = -4x + 3$ (2) $f(x) = x^2 + 2x - 2$ (3) ...

平均変化率関数微分
2025/6/9

$x$ の4次の項($R_4$)を $\theta$ ($0 < \theta < 1$) を用いて、剰余項として表しなさい。$R_4 = \frac{f^{(4)}(\theta x)}{4!}x^...

テイラー展開剰余項微分
2025/6/9

関数 $f(x) = e^{-\frac{x}{3}}$ について、剰余項を含んだマクローリン展開の式 $f(x) = \sum_{k=0}^{n-1} \frac{f^{(k)}(0)}{k!} x...

マクローリン展開指数関数導関数
2025/6/9

$\theta$ の範囲が $0 \le \theta \le \pi$ で定義された関数 $f(\theta) = 2\sin\theta \cos^3\theta - 2\sin\theta \c...

三角関数最大・最小三角関数の合成微分を使わない最大最小
2025/6/9

$y = 3\sin^2 x - 2\sqrt{3}\sin x \cos x + \cos^2 x - 6\sin x + 2\sqrt{3}\cos x$ ($0 \le x \le \pi$) ...

三角関数最大値最小値合成関数
2025/6/9

曲線 $y = x^3 - 3x^2 + x$ と直線 $y = -x$ で囲まれた2つの部分の面積の和 $S$ を求めよ。

積分面積曲線定積分
2025/6/9

与えられた式 $ \frac{1}{1-\sin\theta} + \frac{1}{1+\sin\theta} $ を簡略化します。

三角関数簡略化恒等式secant
2025/6/9