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1階常微分方程式 同次形 ベルヌーイ型

    KK K (id: 3081) (2024年5月11日4:19)
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    次のような問題があります。 【次の微分方程式の一般解を求めよ】 (1)xy‘=x+2y (2)y’+xy=xy^2 そして、下の画像のように解いてみました (1)は、cx^2-xという答えにならなければいけないのですが、違う答えになってしまいました。解法自体は会っていると思うのですが、どこでどのように間違えているのか教えていただきたいです。 (2)は、画像の太い矢印の導出過程がよく分かりません。詳しく教えていただきたいです。 よろしくお願いします

    IMG_8394.jpeg

    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年5月11日11:36)
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    KK K さん、こんにちは。 (1)下から4行目を真数の式にするところで間違ってますね。積分定数Cは次の行に置くときは+Cにはなりません。 右辺=$\log|x|+C$ $=\log|x|+\log(e^C)$ $=\log\big(|x|\cdot e^C\big)$ で、$e^C$ は定数なので、これを改めてCと書くと $=\log C|x|$ です。このあとはやってみてくださいね。 (2)まず上から5行目は、u'の前にマイナスが付きますね。 $-u'+ux=x$ $u'=x(u-1)$ $\dfrac{du}{u-1}=xdx$ $\int \dfrac{1}{u-1}du=\int xdx$ $\log|u-1|=\dfrac{1}{2}x^2+C$ $|u-1|=e^{\frac{1}{2}x^2+C}$ う~む、絶対値はどうしましょうかね? 絶対値を外してu=に変形すると $u=\pm e^{\frac{1}{2}x^2+C}+1$ $=\pm e^C\cdot e^{\frac{1}{2}x^2}+1$ ここで$\pm e^C$ は定数なので、改めてCと置くと $u=Ce^{\frac{1}{2}x^2}+1$ この後はだいじょうぶでしょうか。 最後、C=0ならy=1では?
    KK K (id: 3081) (2024年5月12日2:35)
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    回答ありがとうございます。 (2)の最後のy=0は定数関数によるものなので、u=c以降の文は関係なかったです。 その他の問題は解決しました。 本当にありがとうございました。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年5月12日6:12)
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    お役にたったのなら良かったです。またどうぞ!

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