No.4
- 回答日時:
ちょっと違った解法を…
微分方程式
dx/dt = Bx (x:3次元ベクトル)
の解が
x(t) = exp(Bt) x(0) ………… (i)
と書けることを使います.
微分方程式を成分ごとに書くと(x=(x1 x2 x3)^tとします)
dx1/dt = 2 x1
dx2/dt = -√(2) x3
dx3/dt = √(2) x2
となり,第2,3式からさらに
d^2x2/dt^2 = - 2 x2
d^2x3/dt^2 = - 2 x3
が得られます.これらから,a,b,cを任意定数として
x1=a exp(2t)
x2=b cos√(2)t + c sin√(2)t
x3=b sin√(2)t - c cos√(2)t
と求まり,また
x1(0) = a
x2(0) = b
x3(0) = -c
です
これらをまとめて行列表示(x=Ax(0)の形に)して(i)式と見比べると,exp(Bt)が得られます.
他にも,
exp(Bt) = L^(-1)[(sI-B)^(-1)]
を使う手もあります(L^(-1)は逆ラプラス変換).今回の問題では(sI-B)^(-1)を求めるのが厄介ですが,Bがもし2次の行列なら一番早いかもしれません.
No.2
- 回答日時:
セオリーは「対角化」だけど, この場合に関して言えばそこまでしなくても #1 にいわれるように定義にしたがえば計算ができちゃったりする.
(Bt)^n を計算していくとあるときにたぶん気づく.
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 数学 連立微分方程式の解き方について 7 2022/12/16 13:39
- 数学 常微分方程式(1階線形)にて、u(x)の一般解を求めるのになぜQ(x)=0と置いて計算していっても良 1 2023/02/25 23:49
- 数学 (2)が分かりません。 Imfの基底は行基本変形で求めることって出来ますよね? ここからImfの基底 1 2023/06/04 16:14
- Excel(エクセル) エクセル/列追加時、合計行の計算式 7 2023/03/15 11:14
- 物理学 量子力学 球面調和関数 導出 方位角成分 微分方程式の解 2 2022/07/02 13:40
- 数学 【完全微分方程式⠀】 分数で分母が0になり定義できない場合、分母を仮にtと置いてそれを極限t→0とし 1 2022/05/06 14:43
- 数学 dx/dt=x-2y +e^t dy/dt=-3x +2y+1 初期値[1,0] [x,y] この連 3 2023/05/15 18:23
- 数学 数学の問題の解説お願いします! 4 2022/08/28 05:22
- Excel(エクセル) エクセル 関数について質問です。 2 2022/10/03 11:14
- Excel(エクセル) <Excel>結合したセルを含む計算式をコピーしたい 2 2022/04/04 11:55
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
3行3列の行列の和と積の計算...
-
線形代数です。 正方行列A,BがA...
-
連続的ポストごめんなさい
-
数学「行列」の実生活への応用
-
matlabで条件をみたしたデータ...
-
行列を分割するメリットを教え...
-
基本行列の積
-
高校数学で教わる行列っていっ...
-
行列の式の英語読み方について
-
行列の平方根?のようなもの
-
逆行列(AB)^-1について
-
掃き出し法は、行の基本変形と...
-
3行3列の逆行列(ルートを含む)
-
Aが2次正方行列とする。 (1)A...
-
Aはn次正方行列で、どんなn次...
-
回転行列の4行4列の意味について
-
零行列 O のことも 零因子 と呼...
-
複素数を含む行列の逆行列は存...
-
[☆急いでます!!☆] 基本変形の解...
-
ansatzとは
おすすめ情報