微分方程式を探求する

2008/07/23 09:20

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微分方程式 - hatena

微分(演算)が含まれている方程式例えば、高いところから物を落とすと、落下速度はどんどん上がっていく。(落下速度=落下し続けている秒数×9.8m/sである)この式で雨粒の落下速度を計算すると、地上に落ちるころにはとんでもないスピードになっているはずであるのだが、実際はそれほどスピードが上がらない。なぜなら、空気抵抗があるからである。空気抵抗というのは、落下スピードが上がれば上がるほど、(抵抗が)大きくなる。そして空気抵抗は、落下速度の上がり具合(落下スピードを微分した値)を減少させる。以上を踏まえて落下速度を計算する式を考えると、空気抵抗を式の中に組み込む必要があり、そして空気抵抗は落下速度の上がり具合(落下スピードを微分した値)を減少させるため、落下速度を計算する(方程)式は、微分方程式となる。このように、自然界における物の動きは、厳密に式を立てると微分方程式となることが多く、(また、解くのが不可能な微分方程式というのも存在するため)微分方程式が解ければ、あらゆるシミュレートが可能になると言っても過言ではないくらい、重要なもの。

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例 運動方程式シュレディンガー方程式熱伝導方程式 ブラック・ショールズ方程式Navier-Stokes方程式 (2階の非線型偏微分方程式)などリスト::数学関連

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例2階のなど数学関連方程式シュレディンガー方程式熱伝導方程式運動方程式リストショールズ方程式ブラック非線型偏微分方程式。

ウィキペディア ウィキペディア 微分方程式 出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2007/09/24 16:16 UTC 版)微分方程式(びぶんほうていしき、differential equation)とは未知関数とその導関数の関係式として書かれている方程式。主に、一変数関数の導関数の関係式で書かれる常微分方程式 (ODE) と多変数関数の偏導関数を含む関係式で書かれる偏微分方程式 (PDE) に分かれる。 目次1 概要2 微分方程式の例2.1 一階線型常微分方程式3 関連項目 概要微分方程式は、物理法則としての基礎方程式として生まれた。微分方程式論は解析学の中心的な分野で、フーリエ変換、ラプラス変換等はもともと微分方程式を解くために開発された手法である。未知関数とその導関数の関係式が、未知関数や導関数を変数と見たときに解析関数を係数とする多項式である場合、代数的微分方程式と呼ばれる。 微分方程式に含まれる導関数の次数(階数)の内、最も高いものが n 階である場合、n 階微分方程式と呼ばれる。いずれの場合も未知関数は一つとは限らず、また、連立する複数の微分方程式を同時に満たす関数を解とするような方程式系の形を取る場合もある。n 階連立常(偏)微分方程式などと呼ばれる。微分方程式が、既知の関数(定数でもよい)を係数とする未知関数、導関数、定数項 1 の線型結合で書かれている時、これを線型微分方程式と呼び、そうでない場合は非線型微分方程式と呼ぶ。また、線形微分方程式の内、定数項 1 の係数が 0 である場合は斉次方程式、そうでない場合は非斉次方程式と呼ぶ(斉次・非斉次ではなく、同次・非同次で呼ばれる場合もある)。線型微分方程式は歴史が長くヘルマンダー等がそのひとつの頂点であろう。それに比して、非線型微分方程式は歴史が浅く比較的簡単な方程式しか解析できていない。例えば流体の支配方程式として有名なナビエ-ストークスの式のような物理的に重要な方程式ですら、その解の存在は未解決問題である。微分方程式を解くことを積分するとも言う。積分することによって得られた式は、それを微分すると元の微分方程式になる。 微分方程式の例 一階線型常微分方程式この斉次方程式は、次のようにして解くことが出来る。方程式を変形して、両辺を積分すれば、ここで とすれば、この方程式の解は x = Cet(C は任意定数)となる。このように、微分方程式に於ける微小数(dx ,dt など)は、通常の分数と ..



16ウィキペディアびぶんほうていしき、フリー微分方程式未知関数とその微分方程式09出典書かれている24ウィキペディア16ウィキペディアとは版方程式百科事典導関数の関係式として2007。主に、導関数の含むと偏微分方程式一変数関数の書かれる関係式で書かれる常微分方程式関係式で偏導関数を多変数関数のに分かれる。関連項目概要2例2生まれた1物理法則としての概要微分方程式は、微分方程式の一階線型常微分方程式3基礎方程式として目次1。微分方程式論は開発された中心的な解くために手法であるラプラス分野で、フーリエ微分方程式を解析学の変換、変換等はもともと。未知関数とその導関数の見たときに代数的微分方程式と導関数を場合、関係式が、解析関数を呼ばれる多項式である係数とする未知関数や変数と。最も場合、階である導関数の微分方程式に高いものが内、の次数含まれる呼ばれる階微分方程式と階数。いずれの満たす関数を取る方程式系の一つとは形を微分方程式を場合もある連立する場合も同時にまた、未知関数は限らず、複数の解とするような。偏微分方程式などと階連立常呼ばれる。微分方程式が、既知の未知関数、呼ぶを定数でもよいこれを定数項そうでないの導関数、時、係数とする非線型微分方程式と線型結合で線型微分方程式と関数1場合は書かれている呼び、。また、定数項斉次非斉次ではなく、1場合はの斉次方程式、線形微分方程式の呼ばれる内、同次非斉次方程式とである呼ぶ場合もある非同次で係数が場合は0そうでない。線型微分方程式は歴史がヘルマンダー長く等がそのひとつの頂点であろう。それに比較的簡単な浅く歴史が方程式しか比して、非線型微分方程式は解析できていない。例えば支配方程式としてストークスのナビエ方程式ですら、流体の式のような物理的に存在は解のその未解決問題である有名な重要な。微分方程式を解くことを積分するとも言う。積分することによって微分すると得られた元の式は、微分方程式になるそれを。出来る解くことが微分方程式の一階線型常微分方程式この斉次方程式は、次のようにして例。方程式をとなるここで方程式の変形して、解はこの両辺を積分すれば、任意定数とすれば、は。このように、など微分方程式には、於ける分数と通常の微小数。

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