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微分方程式の解法
dy/dx = 2y/(1+x)の一般解がy=C(1+x)^2となる導出課程をどなたか教えてください。よろしくお願いします。
回答
以下のように変形して解いていけばよいと思います。
$ \dfrac{dy}{dx}=\dfrac{2y}{1+x} $
$ \dfrac{dy}{y}=\dfrac{2}{1+x}dx $
$ \displaystyle \int \dfrac{dy}{y}=\int \dfrac{2}{1+x}dx $
$ {\rm log}|y| = 2 {\rm log}|1+x| + C^{\prime}$
$ {\rm log}|y| = {\rm log}(1+x)^2 + C^{\prime}$
$ |y| = e^{{\rm log}(1+x)^2+C^{\prime}}$
$= e^{{\rm log}(1+x)^2} \cdot e^{C^{\prime}} $
$= e^{C^{\prime}} (1+x)^2 $
$y= \pm e^{C^{\prime}} (1+x)^2 $
$= C (1+x)^2 $
$( C=\pm e^{C^{\prime}}, \, \, C, C^\prime \, は定数 )$
なるほど、自然対数の外し方が思いつきませんでした。よく理解できました。ありがとうございます。