質問<3772>2010/2/12
from=南無三
「微分」


y”-y=e∧x+cosx
色々例題を探しましたがみつかりませんでした。
教えて下さい。

★希望★完全解答★

お便り2010/2/16
from=phaos


未定係数法や, 演算子法もあるけれど, こう考えてはどうですか。
y'' - y = y'' - y' + y' - y = #y' - y#' + #y' - y# = e^x + cos x
#e^x##y' - y#' + #e^x##y' - y# = e^#2x# + #e^x#cos x
##e^x##y' - y##' = e^#2x# + #e^x#cos x
#e^x##y' - y# = #1/2##e^#2x# + #e^x##sin x + cos x## - 2C_1
y' - y = #1/2###e^x# + sin x + cos x# - 2#C_1#e^#-x##
#e^#-x##y' - #e^#-x##y = 1/2 + #1/2##e^#-x###sin x + cos x# - 2#C_1#e^#-2x#
##e^#-x##y#' = 1/2 + #1/2##e^#-x###sin x + cos x# - 2#C_1#e^#-2x#
#e^#-x##y = #1/2#x - #1/2##e^#-x##cos x + #C_1#e^#-2x# + C_2
y = #1/2#x#e^x# - #1/2#cos x + #C_1#e^#-x# + #C_2##e^x#

#ここ
http://phaos.hp.infoseek.co.jp/int2/byparts.htm
の例の #7# も参照のこと。#


お便り2010/2/18
from=南無三


いつもありがとうございます。
ところで回答の#の記号は初めて見ましたが
どういう意味でしょうか。

お便り2010/2/20
from=phaos


すいません, 文字化けしていますね。
#は ( か ) かどっちかです。

何度やっても文字化けするみたいなので, こちら
http://star.ap.teacup.com/phaos/88.htmlをどうぞ。

(武田:修正しました。)
未定係数法や, 演算子法もあるけれど, こう考えてはどうですか。
y'' - y = y'' - y' + y' - y = (y' - y)' + (y' - y) = e^x + cos x
(e^x)(y' - y)' + (e^x)(y' - y) = e^(2x) + (e^x)cos x
{(e^x)(y' - y)}' = e^(2x) + (e^x)cos x
(e^x)(y' - y) = (1/2){e^(2x) + (e^x)(sin x + cos x)} - 2C_1
y' - y = (1/2){(e^x) + sin x + cos x} - 2C_1{e^(-x)}
{e^(-x)}y' - {e^(-x)}y = 1/2 + (1/2){e^(-x)}(sin x + cos x) - 2C_1{e^(-2x)}
[e^(-x)}y]' = 1/2 + (1/2){e^(-x)}(sin x + cos x) - 2C_1{e^(-2x)}
{e^(-x)}y = (1/2)x - (1/2){e^(-x)}cos x + C_1{e^(-2x)} + C_2
∴y = (1/2)x(e^x) - (1/2)cos x + C_1{e^(-x)} + C_2(e^x)

※ここ http://phaos.hp.infoseek.co.jp/int2/byparts.htm の例の (7) も参照のこと。