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数学における係数変化法(けいすうへんかほう、)または定数変化法(じょうすうへんかほう、ていすうへんかほう、)は線型非斉次な常微分方程式の一般解法である。ラグランジュの定数変化法と呼ばれることもある。 一階の非斉次線型微分方程式は、かなり労力の少ない積分因子や未定係数法を通じて解けるのが普通であるが、それらは推測から来る経験則として利用するもので、しかもすべての非斉次微分方程式に対してうまくいくわけではない。 定数変化法は線型偏微分方程式にも拡張することができて、具体的に熱方程式、波動方程式、振動板方程式などの線型発展方程式の非斉次問題が解ける。この設定での定数変化法を用いた解法は、むしろデュアメルの原理としてよく知られている。この呼称は、非斉次熱方程式の解法として定数変化法を初めて適用したジャン=マリー・デュアメルに因むものであり、一般の定数変化法をデュアメルの原理と呼ぶこともある。 == 解法の説明 == 階数 ''n'' の非斉次常微分方程式 : が与えられたとき、''y''1, …, ''y''''n'' を対応する斉次方程式 : の解の基本系とすると、もとの非斉次方程式のひとつの特殊解が : で与えられる。ここで、''c''''i''(''x'') は連続函数で方程式 : を満足する。(iii) を (i) に代入して (iv) を適用すれば : を得る。''y''''i''(''x'') たちは線型独立だから、条件を満たすにはすべての ''x'' および ''i'' に対して ''c''''i''′ = 0 でなければならない。従って、''b''(''x'') = 0 の場合には、すべての ''c''''i''(''x'') が ''x'' に無関係な定数になる。 この ''n'' 本の線型方程式系はクラメルの公式を用いて解くことができて、 : が導かれる。ただし、''W''(''x'') は解の基本系のロンスキー行列式で、''W''''i''(''x'') は基本系のロンスキー行列式の第 ''i''-列を (0, 0, …, ''b''(''x'')) で置き換えたものとする。 ゆえに、非斉次方程式の特殊解は : と書くことができる。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)』 ■ウィキペディアで「定数変化法」の詳細全文を読む スポンサード リンク
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