y’=y-xの解き方がわかりません。
あと、これの図形的意味も教えて下さい。
y’=y-xの解き方がわかりません。
あと、これの図形的意味も教えて下さい。
一階線形微分方程式 d\(\frac{y}{d}\)x+Py=Q
の解法公式を使います。詳しくは大学の「微分積分学」の本
に載っています。
問の式はy’=y-xなので、
d\(\frac{y}{d}\)x-y=-xより、P=-1、Q=-x
公式
Q≠0の場合
y={e^(-∫Pdx)}{∫(Qe^(∫Pdx))dx+C}
より
∫Pdx=∫(-1)dx=-x
∫(Qe^(∫Pdx))dx=∫(-x)e^(-x))dx
=xe^(-x)-∫e^(-x)dx
=xe^(-x)+e^(-x)
したがって、
y={e^(-∫Pdx)}{∫(Qe^(∫Pdx))dx+C}
=e^(x){xe^(-x)+e^(-x)+C}
=x+1+Ce^(x)……(答)
初期条件によりCが決まる。
この微分方程式を、矢印を使って作図してみました。
この矢印の流れに沿って曲線群ができます。初期条件Cによ
って1本の曲線が決まります。C=0のとき、y=x+1と
なります。

この作図は「n88互換basic for Windows95」のソフト上で行
いました。