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行列計算、近似

    Dragon5151 Big (id: 4004) (2025年3月22日9:06)
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    ω(1)=(1-ε)ω(0)、ω(2)=(1-ε)ω(0)として「F=〜」の2行目を計算したとき、3行目の式でa,b,c,dと置かれた部分は何なのか、それがどのようにして写真のように近似されたのか分かりません。 積和を使ってなんとかa、b,c,dの前の項を作り出すことはできたのですがやはりa,b、c、dがどう近似されたのか分かりません。ちなみにこの本は『基幹講座 物理学 力学』です。どなたか分からないところを教えてください

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    ぺぺぺ S (id: 3918) (2025年3月23日1:54)
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    【教科書の誤植】※この教科書のサポートページを検索してください。 b∼-c∼ε^2ω0T → b∼-c∼-ε^2ω0T 【あなたの疑問を解決するポイント】 εは十分に小さい数であることから、以下のように変形できる。 ①1/1-ε = 1+ε+ε^2+ε^3+… ※無限等比級数の和の公式 ②1/1+ε=1-ε+ε^2-ε^3+… ※マクローリン展開 ③ε/1-ε = ε+ε^2+ε^3+ε^4+… ※①より ④ε/1+ε=ε-ε^2+ε^3-ε^4+… ※②より ⑤1/1-ε^2 = 1+ε^2+ε^4+ε^6+… ※①より この展開式の最初の項を残し、近似をすることが要求されている。 【あなたの疑問に対する答え】 行列計算をして、三角関数の積と和の公式を使うことで、行列の各成分は以下のようになる。 (第1成分)=cosω0T-ε/1-ε (cosεω0T-cosω0T). (第2成分)=(sinω0T-εsinεω0T)/ω0(1-ε^2). (第3成分)=-ω0(sinω0T+εsinεω0T). (第4成分)=cosω0T+ε/1+ε (cosεω0T-cosω0T). 上記のポイントの展開式で、第1項のみで近似をし、問題文で与えられた近似を入れると、 (第1成分)∼cosω0T-ε (1-cosω0T). ∴a∼-ε (1-cosω0T). (第2成分)=(sinω0T-εsinεω0T)/ω0×1/(1-ε^2)∼(sinω0T-ε^2ω0T)/ω0×1. ∴b∼-ε^2ω0T. (第3成分)∼-ω0(sinω0T+ε^2ω0T). ∴c∼ε^2ω0T. (第4成分)∼cosω0T+ε(1-cosω0T). ∴d∼ε (1-cosω0T).
    Dragon5151 Big (id: 4004) (2025年3月23日10:30)
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    ほんとにありがとうございました🙇‍♀️おかげでまだ挫折せずに進めそうです!

    Dragon5151 Big (id: 4004) (2025年3月23日10:32)
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    丁寧な解説のおかげで理解できました

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