二階(非)同次線形微分方程式

期末テストで微分方程式の勉強

タイトルは二階だが、まずは一階

1階線形微分方程式

P(x), Q(x), R(x)はxの関数とする
これが1階線形微分方程式
右辺が0(Q(x) = 0)のとき、1階同次線形微分方程式

その一般解は
うーん、ややこしい

定義の式の形に変形してから、P(x), Q(x)をもとに一般解のパーツを集める

2階線形微分方程式

二階同次線形微分方程式の解をy=e^{mx}とおいて特性方程式を作成する
それから、一般解が求まる

また、2階非同次線形微分方程式の場合は1ステップ追加で必要
右辺をはじめにR(x) = 0として、同次にする(補助方程式)
これをやって一般解(補助解)をもとめたら、それをy_1(x)とする

次に、R(x)をつかって、
y_2(x) = AR(x) (Aは定数)
これよりAを求めて特殊解が求まる。

それでy = y_1(x) + y_2(x)として一般解がもとまる