微分方程式⑧-4【非同次2階微分方程式】(高専数学、数検1級) - 質問解決D.B.(データベース)

微分方程式⑧-4【非同次2階微分方程式】(高専数学、数検1級)

問題文全文(内容文):
非同次2階微分方程式を解説していきます.
単元: #数学検定・数学甲子園・数学オリンピック等#微分とその応用#関数の変化(グラフ・最大最小・方程式・不等式)#数学検定#数学検定1級#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師: ますただ
問題文全文(内容文):
非同次2階微分方程式を解説していきます.
投稿日:2020.12.26

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指導講師: ますただ
問題文全文(内容文):
$(1-x)y+(1+y)x\dfrac{dy}{dx}=0$
の一般解を求めよ.
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指導講師: ますただ
問題文全文(内容文):
これを解け.

(1)$(y+1)\dfrac{d^2y}{dx^2}+\left(\dfrac{dy}{dx}\right)^2=0$
(2)$y\dfrac{d^2y}{dx^2}=1-\left(\dfrac{dy}{dx}\right)^2$
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指導講師: ますただ
問題文全文(内容文):
これを解け.

(1)$t^2\dfrac{d^2x}{dt^2}+t\dfrac{dx}{dt}-x=0$

(2)$t^2\dfrac{d^2x}{dt^2}-3t\dfrac{dx}{dt}+3x=0$
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問題文全文(内容文):
①$A \mathbb{ x }$ =$λ \mathbb{ x }$ ($\mathbb{ x }≠0$)
λをAの固有値
$\mathbb{ x }$をλに関する固有ベクトル
$A \mathbb{ x }$-$λ \mathbb{ x }$=$\emptyset$
$(A-λE) \mathbb{ x } = \emptyset$
det(A-λE) =0
$\because det(A-λE) ≠ 0$ $ \Rightarrow $ $ \mathbb{ x } = \emptyset$となり矛盾する。

②A:3×3のケーリーハミルトンの定理
\begin{eqnarray}
A = \left(
\begin{array}{cccc}
a_{ 11 } & a_{ 12 } & a_{ 13 } \\
a_{ 21 } & a_{ 22 } & a_{ 23 } \\
a_{ 31 } & a_{ 32 } & a_{ 33 }
\end{array}
\right)
\end{eqnarray}
とする
$A^3-(a_{11}+a_{22}+a_{33})A+CA-(detA)E =\emptyset$
$C=a_{11}a_{22}-a_{12}a_{21}+a_{22}a_{33} - a_{23}a_{32}+a_{11}a_{23}-a_{13}a_{21}$

4⃣
\begin{eqnarray}
A = \left(
\begin{array}{cccc}
4 & 1 & 1 \\
1 & 2 & 1 \\
1 & 1 & 2
\end{array}
\right)
\end{eqnarray}
(1)Aの固有値を求めよ。
(2)$A^3-gA^2+18A-12E$を求めよ
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