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常微分方程式 : ウィキペディア日本語版
常微分方程式[じょうびぶんほうていしき]
常微分方程式(じょうびぶんほうていしき、)とは、数学において、未知関数とその導関数からなる等式で定義される方程式である微分方程式の一種で、未知関数が本質的にただ一つの変数を持つものである場合をいう。すなわち、変数 の未知関数 に対して、(既知の)関数 を用いて
: F(t,x(t),x^(t),\dots,x^(t))=0 \quad \left(x^(t) := \fracx(t),\,\mathrm~\,k=0,1,\dots,n.\right)
という形にできるような関数方程式を常微分方程式と呼ぶ。 は未知関数 の 階の導関数である。未知関数が単独でない場合には、関数の組をベクトルの記法を用いて表せば次のようになる。
:\boldsymbol(t,\boldsymbol(t),\boldsymbol^(t),\dots,\boldsymbol^(t)) = \boldsymbol \quad
\left(\boldsymbol^(t) := \frac\boldsymbol(t),\,\mathrm~\,k=0,1,\dots,n.\right)
ここで は
:\begin
&\boldsymbol(t,\boldsymbol(t),\boldsymbol^(t),\dots,\boldsymbol^(t))
=\left(F_1(t,\boldsymbol(t),\boldsymbol^(t),\dots,\boldsymbol^(t)),\dots,F_r(t,\boldsymbol(t),\boldsymbol^(t),\dots,\boldsymbol^(t))\right)\\
&\boldsymbol(t)=\left(x_1(t),\dots,x_m(t)\right)
\end
を表す。この方程式系はしばしば連立常微分方程式と呼ばれる。
また、多くの 階常微分方程式は次のような形に書くことができる。
: x^(t)=f(t,x(t),x^(t),\dots,x^(t)) \quad \left(x^(t) := \fracx(t),\,\mathrm~\,k=0,1,\dots,n.\right).
常微分方程式の理論およびその研究を微分方程式論という。あるいはまた関数方程式論の名で微分方程式論を指すこともある。
== 線型常微分方程式 ==

常微分方程式が
:\frac + a_(t)\frac + \cdots + a_0(t)x = b(t)
の形に表されるとき線型であるという。ただし、 および は を変数とする既知の関数である。 の方程式は特に斉次 () な方程式と呼ばれ、そうでない方程式は非斉次 () な方程式と呼ばれる。

抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)
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