1/b-y - 1/a-y の積分をすると符号が逆になるのは、置換して微分したものをかけると-1ができるからであってますか？

3. したがって dy dx 1 a-b となります. =k(a - y)(b-y) (a + b) dy (a - y)(b - y) dy (a-y)(b-y) この左辺の積分では, 分数部を部分分数に分解すると 1 1 - ² / { b ² = ² } dy = k/d ₂ dx a b y a 1 a - b In = kdx {- In b-y + ln |a − y|} = kx + C - a-y b-y y = -= =/ ab(ekbx_ bekbx kdx また,初期条件をx=0のとき, y=0 とすれば, C= す. したがって kx + C - ekar) aekar (6.7) 1 In a-bb で

⑤にてエネルギー保存を示したいのですが、kl(x2-x1)とkx1x2という見慣れない項が出てきてしまいました。これらは何を表すのでしょうか。

(2) ぴっ T M 3=9/² か Imm X=0 10 22 3.1 おもりで ①おもりに対する運動方程式は m x₁ (t) = f ( x₂(+)-(α₁ (+)- l )... (i) ②おもり2に対する運動方程式は oe im m₂ (t) = = k ( X₂ (t)- X₁ (t)) -- (ii) fe X, (+) + 2₂ (²)) = ○分数の ③ cin+cil)を計算するとm(グ(ホ)+税え(たる) 両辺を積分すると m(xi(セ)+((+))=C,(c)・積分定数) 初期条件より C1=mぴなのでmxi(t)+mai(t)=mvo... (iii) よって運動量保存則が導けた。また全運動量Pの値はP=mvoと表せる。 ⑤ (1)xx1+ (ii) ×ュを計算すると m (?: (+) + Int 0₂ (C)棟分定数) ④ ciiUをtで積分するとmixi(t)+(mフェ) (+) ((m) Vott Cz (C2:積分定数) 幸せる。 PA 11 C₂ = 0 +507" m X₁ (t) + m X ₂ (t) = m Vo t すなわち x=1/2(xii(t)+22(t)) = vot と求められる。 2 12(0)²-1(ft t m x₁ x ₁ + m²₂ 21₂ = k ( x, x₂ - x₁ x₁ - x₁) - k (X₂ X₂ - 21₂ 2²₁) - x₂) 友(プ,フューズ、グレーlx)(xマューグロスコ) gift (iit) {-(メレオナズップ2)+ℓ(ゴューズ)+(x,x2+スチュ)}(乃(土) 両辺で積分すると下式のようになる。ただしC3は積分定数とする 無条件より積分定数にD 1/2/mx²+1/2/m252²={-(1/²+1/22^²)+ℓ(チュース)+x,x2}+C3 ・2 2 (TED² = mx²₁ ²2+ = mx ₂ + 1 X ² = = RX₂² - kl (X₂-X₁) - 12 X₁ X₂ = C3.

解答がなく困っています。 何方か解答してもらえると嬉しいです。

【注意】 「~求めよ。 説明せよ。」 の間では式等の意味を説明しつつ論理的かつ丁寧に解答すること。 式の羅列だけでは半分以下 の評点となる。 答えだけをポンと書いた答案は評価しない。 新たに変数を導入するときは必ずその意味を定義すること 問1 (13点) 水平面内でz軸(=2軸, 鉛直軸)の周りに一定の角速度で回転するまっすぐな管があり, 内部に滑らかに拘束された質量 mの質点がある。 座標系 0 xyz は慣性系, 0x'y'z'はx' 軸が管の長手方向に固定された回転座標系である. 質点には, 管から作用するy 方向の垂直抗力N と x軸に沿って原点0の向きにF = ax' (aは正の定数) なる力が作用する。 初期 条件はt=0 でx=x =0である. (1) 回転座標系で観測した変位,速度, 外力および角速度のベクトルr, v,F'およびωを示せ(x',y'z'成分を解答せよ)。 (2) x'およびy'方向の運動方程式を求めよ。 (3) x' が振動的になる条件を示せ。 この条件が満たされるとき初期条件を考慮してx" を求めよ。 (4) (3) の条件の下で垂直抗力Nを時間の関数として求めよ. Far wt m

フーリエ変換に関する問題で 畳み込み積分とフィルタを利用していますがこの問題の解き進め方がわからず悩んでいます。問3です。

F(w) = Flf(t)=| f(t)e-sutat ] [問3] 株価や為替の値動きのテクニカル分析においても基本的な分析手法として移動平均 (Moving Average, MV) がある. 移動平均は,画像処理や音声処理を含む時系列解析において一般的なデータ平滑化の方法 であり、時系列 f (n) に対する移動平均処理は次の式で表される. n h(n) Σ f(m), m=n-K+1 これは,連続な関数で書き直すと次のように表せる. = 11 1 K t 1 h(t) == // / _ f (r)dT₁ k t-k = f(t) *g(+) (1) 式 (1) を信号 f(t) とフィルタ g(t) の畳み込み積分とみるとき, g(t) の式を求めなさい. また,このと きの f(t) と g(t) の畳み込み積分の結果 (f(t) に対する g(t) の効果)を図を使いながら説明しなさい. 例としての f(t) はどのような形状でも良い. n, m, KEZ [問4] 次の微分方程式の初期値問題をラプラス変換を用いて解きなさい。 110) t, T, KER 2P+40-B

単振動の問題です。この解き方で合ってますか？

0 ばね定数た * mm Ⓒ 1" m F=feで単振動している 運動方程式 m L x = kx dt 初期条件 W = d'x ot² M X(0)=0 M(0) = N₂ W² A t=0のときX正方向にひ。で動いている このときの位置は原点にあるとする

(5)の計算方法がわかりません お願いします 二枚目の写真は答えです

が関わっ し分から Stor 問2 次の微分方程式の特殊解を求めよ。 ただし、 yはxの関数とし、[ []内を初期条件とする。 y = -²; ([(x,y) = (3-1)] ++ - 1 1^ @) a = 3x²y (x,y)= (-1.1) ok [(x,y)=(3,1)] 5 dx (2) (x) dx [(x,y)=(-1,1)] yy' + x = 0 [(x,y)=(1,2)] Inyomx4y'+x2y=0 [y(0)=2] of vxy'+y2 = 0 [y(1)=-1] 71 1 1.73 Ack y= 第7章 微分方程式 83 +C e-tic に口を入れながみ Sydy-Six² ex 342

(2)(3)(4)(5)の初期条件を使って、Cを求める方法がわかりません お願いします 二枚目の写真は答えです

Sg⁹ Ing= In x + C In ==C X 3/1₁=²e²c y=c₁x 問2 次の微分方程式の特殊解を求めよ。ただし、 yはxの関数とし、[ 1) y' =2 [x=2のとき、y=1] - S24x 3 y'= -5y [y(0) = 2] Sudy = 5-5dx Int= -5x1 - -5x +C -5700 (5) y = C₁ 1 3y y' = - y' =- St.dt 2 e [(x, y) = (3,2)] dx = y² J = c²e²2² ]内を初期条件とする。 y² = 2ax² + bx² + 2) y'= -x-2 [y(-2) = 2] y' = [(x, y) = (e, 2)] 2x Say = S ===x 2x 2a=-1₁ b₁-2 a= - = y=-1/12-2x

これを教えてください

微分方程式y" +9y=e-2x を初期条件 (0)=1, y'(0)=1で解く. 演算子法を用いる.

物理基礎の運動エネルギーなどの範囲です。 高校で物理を履修しておらず、何が何か全然わかりません。どなたか教えていただきたいです。

2. 重力下(重力加速度をg とする)で、質量mの物体を地面から高さんの場所から静 かに落とした、この時、地面から高さ1(0≤l≤ん) の時の物体の速度を、以下 のように考えて求めた。 空欄に当てはまるものを答えなさい (10点) (選択肢から選 (必要に応じて、自分で問題のイメージ図を書いてみることをおすすめ) (a)鉛直下向きを正とする。 今、物体には保存力である重力しか働いていないため、 力学的エネルギー保存則が成り立つ。つまり、地面から高さがx (0≤x≤h) であ ● 運動エネノ ダーを K (z)、ポテンシャルエネルギーをU (2) とす ると、以下の式が成り立つ。 K(x)+U(z)=(一定) (1) 今、地面から高さの時の速度をv(z)とする。 ポテンシャルエネルギーの基 準を地面とすると、上の式は K(x) + U(x)= = と求まる。 1 5m イ+mg ウ=(一定) ア と書ける。 (b) 今、高さと、その地点での速度v(x) が判明している地点は、高さんの点で ある。初期条件より、この点ではv(h)=アである。これを式 (2) に代入す ることにより、式中の(一定) の値、 つまり物体の持つ力学的エネルギーは以 下のように K(x) + U(x) = K (h) + U(h) = 1 と求まる。 (c) (2) および (3) を合わせることにより、高さでの速度v(x) が v(x) = 7 (2) 2 (3) (4)

教えてください

h Vo d 木にぶら下がっているサルがいました。 ある人がそのサルに向かってボールを蹴りました。 サルは当たりたくないのでボールを蹴った瞬間に手を離して下に落下しました。 しかし、サルはボールに当たってしまいました。 原点から水平距離d [m], 高さh [m]のところにぶら下がっているサルに向かって、 原点 からボールを角度0の方向に速度vo [m/s]で蹴る。 ボールの初期位置を原点として以下 の問いに答えよ。 (ここで、 重力加速度はgで表し空気抵抗は無視する。) (1) ボールの速度ベクトル、サルの速度ベクトルを時刻 tの関数としてそれぞれ求めよ。 (2) 時刻 t秒後のボールの座標を求めよ。 (ヒント:ボールは x 方向には等速直線運動で加速度はゼロ,y 方向には等加速度運動 をする) (3) サルはボールを蹴った時刻に驚いて手を離して落下した。 時刻 t秒後のサルの座標 を求めよ。 (4) ボールの速度に関わらず、ボールはサルに当たることを示せ。 (ヒント: まずサルにボールがあたるときの時刻を求める) (1) ボールの速度ベクトル=