第3回 エレクトロニクス演習 A

第3回 エレクトロニクス演習 A
1 次の微分方程式を解け.
√
(1) y ′′ − 4y ′ + 4y = e2x /x (2) y ′′ + 2y ′ − 3y = 6x (3) y ′′ + 2y = cos 2x
2 微分方程式
y ′′ +
1
y = 0 (x > 0)
4x2
(∗)
を考える.以下の問いに答えよ.
√
(1) y1 = x は (∗) の解であることを示せ.
(2) (∗) の解 y が関数 u を用いて y = uy1 と表せるとき,u の満たす微分方程式を求めよ.
(3) (∗) の一般解を求めよ.
3 微分演算子 P (D) = a1 D + a0 , Q(D) = b1 D + b0 を考える.P (D)Q(D) = Q(D)P (D) が成り立つことを
微分演算子の積の定義を使って示せ.
4 α は定数とする.以下の問いに答えよ.
(1) C 3 級の関数 y に対して,D3 (e−αx y) = e−αx (D − α)3 y が成り立つことを示せ.
(2) 連続関数 f に対して,(D − α)−3 f を求めよ.
5 y1 , y2 を 2 階微分方程式 y ′′ + a(x)y ′ + b(x)y = 0 の開区間 I 上の解とする.ただし a(x), b(x) は連続とす
る.ある点 x0 ∈ I で y1 と y2 が同時に極値をとるならば y1 と y2 のロンスキー行列式 W [y1 , y2 ] は I 上で恒等
的に 0 になることを示せ.