微分方程式[math]\dfrac {dy}{dx}=y\left( 1-y\right)[/math]を、初期条件[math]y\left( 0\right) =\dfrac {1}{2}[/math]の下で解く。
[math]\dfrac {dy}{dx}=y\left( 1-y\right)[/math]を変数分離形で解く。
[math]\int \dfrac {1}{y\left( 1-y\right) }dy=\int dx[/math]
[math]\int \left( \dfrac {1}{y}-\dfrac {-1}{1-y}\right) dy=x+c[/math]
[math]\log _{e}\left| y\right| -\log _{e}\left| 1-y\right| =\log _{e}\left| \dfrac {y}{1-y}\right|[/math]より
[math]\left| \dfrac {y}{1-y}\right| =e^{x+c}[/math]
[math]\dfrac {y}{1-y}=\pm e^{x+c}=Ae^{x+c} [/math] [math]( A= \pm e^{c})[/math]とおくと
[math]\dfrac {y}{1-y}=Ae^{x}\Rightarrow y=\dfrac {Ae^{x}}{1+Ae^{x}}[/math]・・・①
初期条件より
[math]y\left( 0\right) =\dfrac {A}{1+A}=\dfrac {1}{2}\Rightarrow A=1[/math]
これを①に代入すると、
[math]y=\dfrac {e^{x}}{1+e^{x}}[/math](eは自然対数)・・・答え
同じカテゴリー「数検1級の微分方程式」の一覧
[math]y\left( 0\right) =-3[/math]のとき次の微分方程式を解きなさい。 [math]\dfrac{dy}{dx}=\left( y-x\right) ^{2 […]
類題 [math]x=x\left(t\right),y=y\left( t\right)[/math]のとき,次の連立微分方程式を 初期条件[math]x\left( 0\right) =5,y\l […]
[math]y\left( 0\right) =0,y’\left( 0\right) =1[/math] のとき [math]\left\{ \left( y’\righ […]
次の連立微分方程式を解く。 [math]\begin{cases}\dfrac {dx}{dt}=3x\left( t\right) +y\left( t\right) \ […]