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dsolve - 常微分方程式 (ODE) を解く
使い方
dsolve(ODE)
dsolve(ODE, y(x), options)
dsolve({ODE, ICs}, y(x), options)
パラメータ
ODE
-
常微分方程式または、その集合またはリスト
y(x)
ODE 問題で未知の、1 変数の未知関数または、その集合またはリスト
ICs
形式 y(a)=b, D(y)(c)=d, ... の初期条件 (独立変数に関する {a, b, c, d} は定数)
options
(オプション) 使用されている ODE 問題および手法の種類に依存、たとえば、series または method=laplace (例 を参照)
説明
一般の ODE ソルバーとしての dsolve は、異なる種類の ODE 問題を扱うことが可能です。これらには以下のものが含まれます。
- 単独の ODE (dsolve/ODE を参照) または連立の ODE (できれば非可換変数を含む) について、閉じた形の解を計算します (dsolve/system を参照) 。
- 与えられた初期条件 (境界値問題) で ODE または 連立 ODE を解きます (dsolve/ICs を参照)。
- 多項式係数の線形 ODE に対する、形式的べき級数解を計算します (dsolve/formal_series を参照)。
- 多項式係数の線形 ODE に対する、形式解を計算します (dsolve/formal_solution を参照)。
- 積分変換 (ラプラスおよびフーリエ) を使用して解を計算します (dsolve/integral_transform を参照)。
- ODE または連立 ODE に対する、数値解 (dsolve/numeric を参照) または級数解 (dsolve/series を参照) を計算します。
ODE アナライザーアシスタントは ODE ソルバーのルーチンでポイントアンドクリック方式のインターフェースになっています。アシスタントを使用して、数値、正確な解の計算および解のプロットができます。詳細は dsolve[interactive] および worksheet/interactive/dsolve を参照してください。
例
ODE の解法
簡単な ODE を定義します。導関数を定義するには、diff コマンドを使用します。
ode := diff(y(x),x,x) = 2*y(x) + 1;
常微分方程式 ode を解きます。
dsolve(ode);
初期条件を定義します。
ics := y(0)=1, D(y)(0)=0;
初期条件 ics について ode を解きます。
dsolve({ode,ics});
ラプラス変換法
Laplace transform methodを使用して解を計算します。
sol := dsolve({ode, ics}, y(x), method=laplace);
ODE 解が ODE および初期条件を満たすかどうかをテストします (odetest を参照)。
odetest(sol, [ode, ics]);
級数解の計算
同じ問題の級数解を求めます。
series_sol := dsolve({ode,ics}, y(x), series);
odetest(series_sol, [ode, ics], series);
連立 ODE の解法
連立 ODE を定義します。
sys_ode := diff(y(t),t) = x(t), diff(x(t),t) = -x(t);
未知関数が指定されていない場合、連立のすべての未定関数の微分はその問題の未知関数として扱われます。
dsolve([sys_ode]);
ics := x(0)=1, y(1)=0;
初期条件 ics について連立 ODE を解きます。
dsolve([sys_ode, ics]);
詳細
dsolve コマンドの詳細については、dsolve/details を参照してください。
参照
diff - 微分または偏微分
dsolve/algorithms - 厳密解のアルゴリズム
dsolve/education - ODE 解法について学ぶ
dsolve/formal_series - 多項式係数の同次線形 ODE に対する形式的べき級数解
dsolve/formal_solution - 多項式係数の同次線形 ODE に対する形式解
dsolve/hypergeometric - 2 階同次線形 ODE の Non-Liouvillian 超幾何関数 2F1、1F1 および 0F1 の解
dsolve/ICs - 初期条件で ODE を解く
dsolve/integrating_factors - 積分因子を計算して 2 階 ODE を解く
dsolve/integrating_factors_for_LODEs - 積分因子を計算して線形 ODE を解く
dsolve[interactive] - 対話型の ODE の数式解および数値解
dsolve/inttrans - 積分変換法を使用して ODE を解く
dsolve/Lie - 対称の Lie 手法を使用して ODE を解く
dsolve/linear - 線形 ODE を解く
dsolve/numeric - ODE および連立 ODE の数値解
dsolve/piecewise - 区分関数の係数で ODE を解く
dsolve/references - Maple で使用されている手法およびアルゴリズムが記述されている書籍および資料
dsolve/series - ODE および連立 ODE の級数解
dsolve/system - 連立 ODE の正確な解
ODE Analyzer Assistant - ODE を数式的、数値的に解き、解のプロットができるポイントアンドクリック方式のインターフェース
odeadvisor - ODEの分類および推奨する解法
odeadvisor/types - odeadvisor 分類タイプ
pdsolve - 偏微分方程式 (PDE) および連立 PDE の解を計算
微分方程式に関する Maple パッケージ
DEtools - 微分方程式を処理するツール
PDEtools - 偏微分方程式 (PDE) の解析的解法を計算
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