gary1212のブログ : マレーシア、イポーでの生活。

滞在期間がマレーシア以外の時も 含んでいます。

マレーシア-イポー長期滞在生活での日常での出来事を書いてます。

ブログの目的は、もっぱら自分自身用の日記です。

不特定多数の方に情報を早く正確に伝達したい というつもりでは全く書いていません。

このためローカルの友人からもらった情報で、それが不確実な情報でも 私が関心を持ったものは 書いています。

繰り返しますが 読者のみなさんへの確実/正確/迅速な情報提供をしたい と思って書いているのではありません。

それじゃ困る と思う方は どうぞ 読まないでください。

よしなに。

二階線形微分方程式 基本解:線形(一次)独立の判定/ ロンスキー行列式


二階線形同次微分方程式の解法で 線形/独立判定の再復習で手間取ってしまった。


同次定数係数: y"+ay'+by=0 の方程式の解法手順では、eのx乗にラムダを加えたxλ乗である e^xλ という指数関数を微分方程式(同次定数係数)の解の候補として y=e^xλ  として代入してみて 解の候補を探す。


その計算過程では、


1) 実数解が二つ
2)重解
3)複素数解


の3ケースに分けて検討する必要がある。


混乱したのは、重解の場合の定数変化法のところだ。


重解なので 解が一つしかない。


そこで もう一つ基本解を探し出す必要があり、重解の値を利用して定数変化法を適用する。 その結果、xe^2x を得られる。


問題は、


e^2x  と 2e^2x の関係は 一次従属 だが、


e^2x と xe^2x の関係は 一次独立 だという。



単純に、定数倍 は 一次従属 になると考えていたので、ラムダ倍(x倍)も定数倍だから てっきり 「e^2x と xe^2x の関係は一次従属」とばかり思い込んでいたので、
基本解にはならない と思ってしまって、そこから訳が分からなくなって、大混乱してしまった。


x倍 とは、定数倍じゃなくて、変数倍である という理解が欠けていた。


WEBサイトで 何か参考になる解説はないかと探し、ロンスキー行列式による判定法がある と知った。


確かに e^2x と 2e^2x の関係 をこの行列式で計算してみたら、ゼロになった。


ゼロになると線形/一次独立ではない という判定結果になる。





以上 (4/30記)