이라 하자. 가 편미분방정식
을 만족하도록 하는 함수 를 구하세요.
영어 원문 보기
Let . Find a function so that obeys the partial differential equation
정답·풀이 보기
먼저 일 때 와 를 계산한다.
따라서
이것이 와 같아지려면 이어야 한다.
원본 교재 풀이(영어)
We start by evaluating and when .
So
For this to equal , we need .
문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 다변수 미분
열·파동·라플라스 방정식 같은 편미분방정식의 해를 확인한다
유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.
2문제 · 1 / 1쪽
이라 하자. 가 편미분방정식
을 만족하도록 하는 함수 를 구하세요.
Let . Find a function so that obeys the partial differential equation
먼저 일 때 와 를 계산한다.
따라서
이것이 와 같아지려면 이어야 한다.
We start by evaluating and when .
So
For this to equal , we need .
(a) 편미분방정식
을 만족하는 모든 함수 를 구하세요. (b) 를 주어진 함수라 하자. 편미분방정식
을 만족하는 모든 함수 를 구하세요.
(a) Find all functions that obey the partial differential equation
(b) Let be a given function. Find all functions that obey the partial differential equation
(a) 임의의 을 고정하고 라 하자. 그러면
이다. 따라서 각각의 고정된 에 대해 의 함수인 는 상수이어야 한다. 이 상수는 을 어떻게 택하느냐에 따라 달라질 수 있다. 따라서 이며, 은 에만 의존하고 에는 의존하지 않는다. 을 다시 로 바꾸어 쓰면, 이고 는 변수 하나만의 임의의 함수이다.
(b) 임의의 을 고정하고 라 하자. 그러면
이다. 말로 하면, 는 도함수가 이어야 하고, 즉 의 부정적분이어야 한다. 따라서 가 도함수가 인 임의의 함수, 즉 가 의 임의의 부정적분이면, 각각의 고정된 에 대해 이고, 여기서 는 상수이다. 이 상수는 을 어떻게 택하느냐에 따라 달라질 수 있다. 따라서 이며, 은 에만 의존하고 에는 의존하지 않는다. 을 다시 로 바꾸어 쓰면, 이고 는 의 임의의 부정적분, 는 변수 하나만의 임의의 함수이다.
(a) Fix any and set . Then
So, for each fixed , , which is a function of , has to be a constant. The constant may be different for each different choice of . So with depending only on , not on . Or, renaming back to , with being any function of the single variable .
(b) Fix any and set . Then
In words, has to have derivative , i.e. be an antiderivative of . So if is any function whose derivative is , i.e. if is any antiderivative of , then, for each fixed , , with being a constant. The constant may be different for each different choice of . So with depending only on , not on . Or, renaming back to , with being any antiderivative of and being any function of the single variable .