統計学にあまりでない数学

連立微分方程式

{dxdt=p1x+q1ydydt=p2x+q2y
ここで次の特性方程式を解き,λを求める.
|p1λq1p2q2λ|=0
解がλ1, λ2であったとする.

  1. λ1λ2のとき,

    λ=λ1のとき,

    (p1λ1q1p2q2λ1)(α1β1)=(00)
    を解いてα1, β1が求まり,
    x=α1eλ1t,    y=β1eλ1t
    λ=λ2のときも,同様にして,
    x=α2eλ2t,    y=β2eλ2t
    よって,求める一般解は,
    x=c1α1eλ1t+c2α2eλ2t,    y=c1β1eλ1t+c2β2eλ2t

  2. λ1=λ2(重解)のとき,

    一般解は,

    x=(A+Bt)eλt,    y=(C+Dt)eλt
    あとは,これらを連立微分方程式の第1式に代入し,恒等式を解き,A,B,C,Dを求めればよい.