No.1ベストアンサー
- 回答日時:
微分方程式がわかりません
xy'logx=xy
y'=y/logx
dy/y=dx/logx
logy=li(x)+C' ・・・※初頭関数で表せない対数関数li(x)
y=Ce^(li(x))
xy'logx=ylogy
dy/ylogy=dx/xlogx
log|logy|=log|logx|+C
logy=C'logx
y=C"x
元の式に代入すると、C"=0だとわかるから、y=x
No.3
- 回答日時:
[1]xy'log(x)=xy
対数の真数条件より x>0
両辺をx(>0)で割ると
y'log(x)=y ...(1)
y=0のとき y'=0より (1)は常に成立。∴y=0 ...(☆)
y≠0のとき
y'/y=1/log(x)
y'=dy/dxより
dy/y=dx/log(x)
両辺を積分して
∫dy/y=∫dx/log(x)
積分∫dx/log(x)は対数積分と呼ばれ初等関数では表せません。
大学数学レベルでなら特殊関数の対数積分関数li(x)で定義され
log|y|=li(x)+C (x>0,y≠0)
書き換えれば
y>0のとき y=C1e^(li(x)) ...(★)
y<0のとき y=-C1e^(li(x)) ...(◆)
C,C1=e^Cは積分定数です。
(☆)と(★),(◆)をあわせたものが(1)の答えになります。
[2]xy'log(x)=ylog(y)
対数の真数条件より x>0, y>0
y'=dy/dx より
x(dy/dx)log(x)=ylog(y) ...(1)
log(x)≠0,log(y)≠0 すなわち x≠1,y≠1のとき
dy/(ylog(y))=dx/(xlog(x))
log(|log(y)|)=log(|log(x)|)+C (x≠1,y≠1)...(▼)
y=1のとき y'=0で(1)は x>0で成立。 ...(●)
x=1のとき y=1で(1)は 成立。...(■)
(▼),(●),(■)をあわせたものが答えになります。
No.2
- 回答日時:
xy'logx=xy
以前にも同じ質問があって解答しましたが
そもそも両辺をxで割って
y'logx=y
であることを理解していますか。
xy'logx=ylogy (1)
z=logyとおく
y=e^z
y'=z'e^z
(1)へ代入し整理すると
z'/z=1/xlogx
両辺を積分して
logz=logabs(logx)+c
abs(*)は*の絶対値
z=cabs(logx)=logy
y=x^c
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