同次常微分方程式とは? わかりやすく解説

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同次常微分方程式

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/03/10 10:05 UTC 版)

求積法」の記事における「同次常微分方程式」の解説

d y d x = f ( y x ) . {\displaystyle {\frac {\,dy\,}{dx}}=f\left({\frac {\,y\,}{x}}\right).} この同次常微分方程式 dy/dx=f(y/x) に対して,y=ux とおけば,同次常微分方程式が d u d x = f ( u ) − u x {\displaystyle {\frac {\,du\,}{dx}}={\frac {\,f(u)-u\,}{x}}} となり,変数分離形になる。この積分計算すると,同次常微分方程式の一般解は, x = C exp ⁡ [ ∫ d u f ( u ) − u ] , ( u = y x ) {\displaystyle x=C\exp \left[\int {\frac {du}{\;f(u)-u\;}}\,\right],\;\;\;\;\;\left(u={\frac {\,y\,}{x}}\right)} で与えられる。C は積分定数である。

※この「同次常微分方程式」の解説は、「求積法」の解説の一部です。
「同次常微分方程式」を含む「求積法」の記事については、「求積法」の概要を参照ください。

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