次の微分方程式を解け。
線形の標準形に直す。 の項を左辺に移す:
これは で定数が 、 の場合にあたるので、積分因子法がそのまま使える。
まず平衡解を求める——答えの形が予測できる。 定数解であるためには 、すなわち なので 。この定数関数は実際に解になっている。元の形で の係数が負なので、解は に向かって減衰するはずである。答えは に減衰項を足した形になると予想できる。
積分因子を作る。
両辺に掛けて積の微分を見抜く。
左辺をひとつの導関数に畳み込むことこそ、因子 の存在意義である。
積分して について解く。 だから、
変数分離でも同じ解の族が得られ、積分定数は に吸収される。
検算して挙動を読み取る。 微分すると 、一方右辺は
となり、任意の で両者は一致する。 では指数関数が消え、初期値によらず となる。したがって ( の場合)は安定な平衡解である。
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