変数分離形

■ 変数分離形

右辺がxのみの関数とyのみの関数の積の形で表される微分方程式
変数分離形(separation of variables)という.ただし,f(x) はxのみに依存する関数で,y には依存しない.同様に g(y) はyだけの関数である.いま,g(y)≠0 であれば,この式の両辺を g(y) で割り,さらにxで積分することで
が得られる.これはxとyの関係式を表しているので,方程式の解となっている.ただし,g(y0)=0 を満たす y0 があるとき,y=y0 も解であることがわかる.

■ 同次形

   

の形の微分方程式を同次形(homogeneous)という.これに対し,y=ux とおくと,y'=u'x+u となる.この式をもとの微分方程式に代入すると,
u+u'x=f(u)
となり,これを変形すると,
となり,変数分離形となる.