解決済み

微分方程式tanxdydx=y\sqrt{\tan x} \dfrac{dy}{dx}=yを解ける方はいらっしゃいますか?

ベストアンサー

ベストアンサー

y=D(tanx+2tanx+1tanx2tanx+1earctan(1+2tanx)arctan(12tanx))12y=D \left(\sqrt{\frac{\tan{x}+\sqrt{2\tan x}+1}{\tan{x}-\sqrt{2\tan x}+1}} e^{\arctan(1+\sqrt{2\tan x})-\arctan(1-\sqrt{2\tan x})} \right)^{\frac{1}{\sqrt{2}}}

途中過程はブラウザバックして消えました...必要だったら書きます

返信(6件)

僕は解法みたいです。

ありがとうございます。

僕も導出見たいです。

お手数ですがよろしくお願いします!

1tanxdx=1ydy\int \frac{1}{\sqrt{\tan x}}dx = \int \frac{1}{y} dy

左辺は t=tanxt=\sqrt{\tan x} と置換すると

t2=tanx2tdtdx=1cos2x2tdtdx=1+t4t^2=\tan x \Leftrightarrow 2t・\frac{dt}{dx}=\frac{1}{\cos^2{x}} \Leftrightarrow 2t・\frac{dt}{dx}=1+t^4

よって dx=2t1+t4dtdx = \dfrac{2t}{1+t^4}dt なので,,

1t2t1+t4dt=211+t4dt\int \frac{1}{t}・\frac{2t}{1+t^4}dt = 2\int \frac{1}{1+t^4}dt

どこかで見たことがある

122(log(t2+2t+1)log(t22t+1)+2arctan(2t+1)2arctan(12t))+C\frac{1}{2\sqrt{2}}\left( \log(t^2+\sqrt{2}t+1)-\log(t^2-\sqrt{2}t+1)+2\arctan(\sqrt{2}t+1)-2\arctan(1-\sqrt{2}t) \right)+C

と計算できたはず(CCは積分定数)。


長すぎるのでこれをとすると一番上の式が

logy=y=e\log{y}=✌ \Leftrightarrow y=e^{✌}

をもとにもどしてあげると

y=De122(log(t2+2t+1)log(t22t+1)+2arctan(2t+1)2arctan(12t))D0でない定数)y=De^{\frac{1}{2\sqrt{2}}\left( \log(t^2+\sqrt{2}t+1)-\log(t^2-\sqrt{2}t+1)+2\arctan(\sqrt{2}t+1)-2\arctan(1-\sqrt{2}t) \right)} \\ (Dは0でない定数)

となるのでttも元に戻すと

y=De122(log(tanx+2tanx+1)log(tanx2tanx+1)+2arctan(2tanx+1)2arctan(12tanx))y=De^{\frac{1}{2\sqrt{2}}\left( \log(\tan{x} +\sqrt{2 \tan{x} } +1)-\log(\tan{x}-\sqrt{2\tan{x} }+1)+2\arctan(\sqrt{2\tan{x} }+1)-2\arctan(1-\sqrt{2\tan{x} }) \right)}

たぶん整理する過程で計算を間違えてますね..

はぁ、、、。

ありがとうございます!!!

自分は解けなかったので。

なるほど。

参考になりました。

補足

計算ミスやらなんやらはお気になさらず。

えぐee

Thankyou!!Thank you!!

質問者からのお礼コメント

質問者からのお礼コメント

ありがとうございます

なんかすごい数式(微分方程式)だったので、助かりました。

なんか最初の部分がtanx\sqrt{\tan x}以外のもの(cosx\sqrt{\cos x}や、tanhx\sqrt{\tanh x}など)でもできそうな気がしなくもないので、その時はまたお願いします!

そのほかの回答(0件)