質問<3194>
「「連立微分方程式」」
日付 2006/5/21
質問者 momo


2問あるのですが、

(1)dx/(\(y^{2}\)-\(z^{2}\))=dy/(y-2z)=dz/(z-2y)

(2)dx/{x(\(y^{3}\)-\(z^{3}\))}=dy/{y(\(z^{3}\)-\(x^{3}\))}=dz/{z(\(x^{3}\)-\(y^{3}\))}

この連立微分方程式の解き方を教えてください。

★希望★完全解答★

お便り
日付 2006/7/2
回答者 bossf


(1)
dx/(\(y^{2}\)-\(z^{2}\))=dy/(y-2z)=dz/(z-2y)

  =ydy/(\(y^{2}\)-2yz)=zdz/(\(z^{2}\)-2xy)=(dx-ydy+zdz)/0 だから

 dx-ydy+zdz=0

積分して 2x-\(y^{2}\)+\(z^{2}\)=a

また、dy/(y-2z)=dz/(z-2y)より

-(dy+dz)/(y+z)=(dy-dz)/3(y-z) ∴-lon|y+z|={lon|y-z|}/3+c

i.e. (y-z)(y-z\()^{3}\)=b

よって解は 2x-\(y^{2}\)+\(z^{2}\)=a,(y-z)(y-z\()^{3}\)=b


(2)
dx/{x(\(y^{3}\)-\(z^{3}\))}=dy/{y(\(z^{3}\)-\(x^{3}\))}=dz/{z(\(x^{3}\)-\(y^{3}\))}

={(d\(\frac{x}{x}\))+(d\(\frac{y}{y}\))+(d\(\frac{z}{z}\))}/0={(\(x^{2}\))dx+(\(y^{2}\))dy+(\(z^{2}\))dz}/0 だから

 (d\(\frac{x}{x}\))+(d\(\frac{y}{y}\))+(d\(\frac{z}{z}\))=0,(\(x^{2}\))dx+(\(y^{2}\))dy+(\(z^{2}\))dz=0

積分して,解は xyz=a,\(x^{3}\)+\(y^{3}\)+\(z^{3}\)=b