ダランベールの微分方程式
ダランベールの微分方程式(ダランベールのびぶんほうていしき、英語: d'Alembert's equation)とは、 … (1) の形をしている一階常微分方程式である。 ここで、f、g はそれぞれ、微分可能実関数で、かつ f(p) ≠ p だとする。 f が恒等写像の場合、(1) はクレローの微分方程式となる。 この方程式は、ラグランジュの微分方程式(英語: Lagrange's equation)とも呼ばれる。 解法とおくと、(1) は、 … (2) となる。 (2) の両辺を x で微分すると、
である。 p を独立変数、x を p の関数とみなすと、f(p) ≠ p だから、 … (3) となる。 (3) は一階線型常微分方程式だから、定数変化法により一般解が … (4) と求まる。 ここに、C は、積分定数である。 (1) の一般解は、p を助変数として、(2) と (4) により得られる。 なお、α = f(α) を満たす実数 α が存在する場合、y = x f(α) + g(α) が (1) の特異解を与えることがある。 |
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