忘却の微分方程式(185)「Maxima を使った物理数学基礎演習ノート」を読む、変数分離形

Joseph Halfmoon

溝口純敏様著「Maxima を使った物理数学基礎演習ノート」(PDFファイル、以下「演習ノート」と略)を拝読中。今回読ませていただくのは27ページ。「3.2 一階微分方程式 3.2.1 変数分離形」です。忘却力の老人にも本シリーズの過去回で、なんどとなく練習したような記憶あり。今回はつらつら眺めて通り過ぎるの?

※   MaximaおよびそのGUIであるwxMaximaの以下バージョンを使用させていただいております。

※ Maxima を使った物理数学基礎演習ノート は以下のバージョンをダウンロードさせていただきました。

令和4 年3 月 第八回改訂

変数分離形

変数分離形は以下デス。

\(\frac {d} {dx} y = f(x) g(y) \)

一応上記はLaTeXでレンダリングされている筈なので、LaTeXソースも書き添えます。

\frac {d} {dx} y = f(x) g(y)

例によって、Googleの生成AI、Gemini様に変数分離形について教えてもらいます(変数分離形はみんな大好き?)geminiSV

まあ、xのみ、yのみの関数に分離できているので、それぞれ積分してやれば解がでるだろ~ということで上記の後、解法をお教えくださっているGemini様です。

本シリーズの過去回では、「変数分離形」とアカラサマに銘打った回はなかった(手抜きだな)のですが、以下の過去回付近で数度にわたって登場。

忘却の微分方程式(128) 反復練習91、ODE2で微分方程式の一般解、Maxima

そこでのお惚け老人の感想は以下でした。なお、下記の比較相手はdesolve関数です。

『今回のような1階の常微分方程式、変数分離形で一般解を求める例題は ode2 の方が圧倒的に向いている』

「演習ノート」のお教え

一か所、引用させていただきます。

desolve 関数では一部の簡単な問題は解けるが、他はうまく解けなかった。一方、ode2 関数では、全てよい結果が得られた。

ということで「演習ノート」では、ode2使って解いた例が挙げられてます。ま、以前にやって、同様の結論にいたっているし、まあ、今回は「読んだ」ってことでいいか。手抜きだな、大丈夫か?

忘却の微分方程式(184)「Maxima を使った物理数学基礎演習ノート」を読むルンゲクッタ へ戻る

忘却の微分方程式(186)「Maxima を使った物理数学基礎演習ノート」を読む、同次形 へ進む