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■8144 / inTopicNo.1)  線形1
  
□投稿者/ りり 一般人(9回)-(2006/01/28(Sat) 21:16:43)
    Aを2次の正方行列、x=[x1、x2]とするとき、連立微分方程式d/dtx=Ax(ただしt=0のときx=x0)の解がx=esp(tA)x0であることを示せっていう問題なんですけど、いくら考えても全然わかりません><少しでもわかる人は力になってください!!お願いします^^

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■8150 / inTopicNo.2)  Re[1]: 線形1
□投稿者/ fesk 一般人(8回)-(2006/01/29(Sun) 00:15:51)
    espってのは自然対数のことですか?exponentialなのでexpだと思うのですが。
    あんまり厳密な言い方はできないのですが、雰囲気だけ。
    行列Aはスカラーだと思ってしまえば、x=exp(tA)x0というのはdx/dt=Axを満たしますよね。
    んで、指数に行列がくっついているのが不思議ですが、マクローリン展開して、
    exp(tA)=Σ(tA)^n/n!
    のことだと思っちゃってください。

    本当は成分ごとにもっと細かくやった方がいいかと思うのですが、雰囲気はこんな感じです。
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■8184 / inTopicNo.3)  Re[2]: 線形1
□投稿者/ りり 一般人(15回)-(2006/01/29(Sun) 17:12:19)
    No8150に返信(feskさんの記事)
    > espってのは自然対数のことですか?exponentialなのでexpだと思うのですが。
    > あんまり厳密な言い方はできないのですが、雰囲気だけ。
    > 行列Aはスカラーだと思ってしまえば、x=exp(tA)x0というのはdx/dt=Axを満たしますよね。
    > んで、指数に行列がくっついているのが不思議ですが、マクローリン展開して、
    > exp(tA)=Σ(tA)^n/n!
    > のことだと思っちゃってください。
    >
    > 本当は成分ごとにもっと細かくやった方がいいかと思うのですが、雰囲気はこんな感じです。

    もう少し詳しくお願いできますか??
    スカラーだと思えば〜とかいまいちわかりません。。

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■8196 / inTopicNo.4)  Re[3]: 線形1
□投稿者/ fesk 一般人(12回)-(2006/01/29(Sun) 19:02:34)
    もう片方のと同じ話なのでまとめてしまいます。
    pを定数とするとき、微分方程式dx/dt-px=0 x(0)=x0を考える。
    微分方程式を変形すると、
    dx/dt=px   dx/x=pdt
    このようにxとtを両辺に分けます。(変数分離法)
    この両辺を積分すると、
    log(x)=pt+c'(c'は積分定数)
    x=e^(pt+c') e^(c')=cとおけば、x(t)=ce^(pt)となります。
    あとはここに条件x(0)=x0を代入すると、c=x0が分かるので、x(t)=x0e^(pt)

    ということで1のdx/dt=Axというのは、x(t)=x0exp(tA)とかけます。
    同様に2の微分方程式x'-3x=0はx(t)=ae^(3t)となるわけです。

    この変数分離は微分方程式の最も基本的な問題の一つなので、教科書等参照することをお勧めします。
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■8206 / inTopicNo.5)  Re[4]: 線形1
□投稿者/ りり 一般人(19回)-(2006/01/29(Sun) 21:06:28)
    No8196に返信(feskさんの記事)
    > もう片方のと同じ話なのでまとめてしまいます。
    > pを定数とするとき、微分方程式dx/dt-px=0 x(0)=x0を考える。
    > 微分方程式を変形すると、
    > dx/dt=px   dx/x=pdt
    > このようにxとtを両辺に分けます。(変数分離法)
    > この両辺を積分すると、
    > log(x)=pt+c'(c'は積分定数)
    > x=e^(pt+c') e^(c')=cとおけば、x(t)=ce^(pt)となります。
    > あとはここに条件x(0)=x0を代入すると、c=x0が分かるので、x(t)=x0e^(pt)
    >
    > ということで1のdx/dt=Axというのは、x(t)=x0exp(tA)とかけます。
    > 同様に2の微分方程式x'-3x=0はx(t)=ae^(3t)となるわけです。
    >
    > この変数分離は微分方程式の最も基本的な問題の一つなので、教科書等参照することをお勧めします。

    詳しい説明ありがとうございます^^
    すごくわかりやすかったです☆
    感謝感謝ですぅ〜〜♪
    これからもよろしくです!!!
解決済み!
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