ラプラス変換を 使わない解き方:
はじめに斉次式を解く |
y ' +2 y = e-t ,
ただし y(0) = 3
さいしょに、わざと 右辺の e-t をなくしてyだけにした式
y ' +2 y = 0
を解きます。
( y'= -2y と書けば 一斉にyの1次だから、これを斉次式と呼びます)
両辺に -2y 足して
y ' =-2 y
y ' を dy/dt と直して、
y と dy を左辺に、dt を右辺に集めて、
(1/y) dy = -2 dt
左辺は y で、右辺は t で、それぞれ積分すればいいですよね。
log e | y | = -2t + c
対数を戻すと
| y | = exp( -2t + c )
exp( -2t + c )っていうのは
e ( -2t + c )ってことです。
y = + - e -2t e c
ここで c は任意定数なので
e c は任意の正の定数、
+ - がつくから
+ - e c は任意の定数、
なのでこれを別の任意定数 C と置きなおすと
y = C e -2t
これが y ' +2 y = 0 の解です。
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右辺をなくすのではなく
y 以外のものをなくす
のがポイント
yやy' の1次しか
出てこないから
この微分方程式は「線形」
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