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二階線型定数係数方程式-基本演習md 4cb8a70
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二階線型にかいせんけいsecond-order linear定数係数ていすうけいすうconstant coefficient方程式ほうていしき-基本演習きほんえんしゅう

date2026-07-16document_iddoc_9b0e7b344f85d5d5f0105a99ec3db525description二階線型定数係数微分方程式を特性方程式で解き、根の重なりと複素根を確認する基本演習。prerequisites二階線型定数係数微分方程式の基本 / 複素数の基本type問題演習content_typeexercisestatusactiverelateddata/lecture/math/differential-equations/second-order-linear-constant-coefficient-odes.lecture.n.md / data/lecture/math/differential-equations/extensions-of-second-order-linear-odes.lecture.n.md / data/lecture/math/differential-equations/complex-roots-and-forced-oscillations.lecture.n.md
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1演習えんしゅう方針ほうしん

定数係数ていすうけいすうconstant coefficient二階線型にかいせんけいsecond-order linearでは、erxれて特性方程式とくせいほうていしきcharacteristic equationつくる。こんことなるか、かさなるか、複素根ふくそこんcomplex rootかでかいかたちわる。


2問題もんだい 1

つぎ微分方程式びぶんほうていしきdifferential equationけ。

y'-5y+6y=0

2.1解答例かいとうれい

y=C1e2x+C2e3x

2.2解説かいせつ

特性方程式とくせいほうていしきcharacteristic equationr2-5r+6=0 である。r=2,3ことなる実根じっこんなので、e2x,e3x独立どくりつ基本解きほんかいになる。


3問題もんだい 2

重解じゅうかい場合ばあいけ。

y'-4y+4y=0

3.1解答例かいとうれい

y=(C1+C2x)e2x

3.2解説かいせつ

特性方程式とくせいほうていしきcharacteristic equation(r-2)2=0 である。e2x だけでは二次元にじげん解空間かいくうかんsolution spaceめられないので、xe2xだい2の基本解きほんかいとしてくわえる。


4問題もんだい 3

つぎしき実数値じっすうちかたちけ。

y'+4y=0

4.1解答例かいとうれい

y=C1cos2x+C2sin2x

4.2解説かいせつ

特性方程式とくせいほうていしきcharacteristic equationr2+4=0 なので r=±2i である。複素指数関数ふくそしすうかんすうcomplex exponentialから実部じつぶ虚部きょぶると、cos2xsin2xられる。

5講義こうぎリンク

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