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微分方程式1の解説

 

 

 

 

[math]\dfrac {dy}{dx}+y\cos x=\sin 2x[/math]

 

 
の一般解を解の公式をつかって求めると、

 

 

[math]y=e^{-\int \cos xdx}\left( \int \sin 2x\cdot e^{\int \cos xdx} dx+C\right)[/math]
 

 

 

[math]y=e^{-\int \cos xdx}\left( \int 2sin x cosx\cdot e^{\int \cos xdx} dx+C\right)[/math]

 

 

 
 

[math]y=e^{-\sin x}\left( 2\int \sin x\left( \cos x\cdot e^{\sin x}\right) dx+C\right)[/math]

 

 
 

[math]=e^{-\sin x}\left( 2\int \sin x\cdot \left( e^{\sin x}\right) 'dx+C\right)[/math]

 

 
 部分積分をつかって求めると、

 

 

[math]=e^{-\sin x}\left( 2e^{\sin x}\cdot sinx-2\int e^{\sin x}\cdot \cos xdx+C\right)[/math]

 

 
 

[math]=e^{-sinx}\left( 2\sin x\cdot e^{\sin x}-2e^{\sin x}+C\right)[/math]

 

 
 

したがって求める1階線形微分方程式の一般解は

 

 
 

[math]y=Ce^{-\sin x}+2\sin x-2[/math] となる。

 

 

初期条件 x=0,y=0を上式に代入すると
 
 

C=2

 

 
したがって解は

 

 
[math]y=2e^{-\sin x}+2\sin x-2[/math]…答え

 

 
 
 
 

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