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常微分方程式とは、
MATLAB ODE ソルバは、常微分方程式を取り扱うように設計されています。常微分方程式は、単一の独立変数、通常は、時間で、それに関する従属変数
の一回、または、複数回の微分係数を含んでいるものです。
に関する
の微分は、
として定義され、2階微分は、
と、等々定義されています。多くの場合、
は、ベクトルで、その要素は、
です。
初期条件を使って、興味のある解を指定
一般的に、与えられた ODE を満足する多くの関数 があり、対象になる解を指定するには、付加的な情報を必要とします。初期値問題で、対象の解は、固有の初期条件を満足します。すなわち、
は、与えられた初期時間
で、
を満足します。"LSQR: An algorithm for sparse linear equations and sparse least squares," ACM Trans. Math. Soft., Vol.8, 1982, pp. 43-71 に関する初期値問題は、つぎのようになります。
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(17-1) |
関数 が十分に平滑な場合、この問題は、ただ一つの解をもちます。一般に、解に対する解析的な表現はありません。それで、MATLAB ODE ソルバの一つを使って、数値手法により、
を近似する必要があります。
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