(1)
y′′=2y′
y′=P おくと y′′=PdydP これから
PdydP=2P
∫dP=∫2dyP=2y+C1元に戻して
dxdy=2y+C1
∫2y+C11dy=∫dx21log(2y+C1)=x+C2,log(2y+C1)=2x+2C2,e2x=C3 おくと
2y+C1=C3e2xy=Ae2x+B(A,B は任意定数)
(2)
xy′′+y′=0
y′=P おくと xP′+P=0 P+x1P=0 a=x1,β=0 おくと
∫adx=logxこれから
P=x1{∫0dx+C1}=xC1元に戻して
dxdy=xC1
∫dy=∫xC1dxy=C1logx+C2C1=A,C2=B おくと
y=Alogx+B(A,B は任意定数)
(3)
xy′′+2y′=0
y′=Pと置くと xP′+2P=0 xdxdP=−2P
∫P1dP=∫x−2dx logP=−2logx+C1 eC1=C2と置くと
Px2=C2 元に戻して
dxdyx2=C2
∫dy=∫x21C2dx y=−xC2+C3 C2=A、C3=Bと置くと
y=−xA+B (A,B は任意定数)
(4)
xy′′−y′+1=0
y′=Pと置くと xP′−P+1=0 xdxdP=P−1
∫P−11dP=∫x1dx log(P−1)=logx+C1 eC1=C2と置くと
xP−1=C2 元に戻して
xy′−1=C2 dxdy=C2x+1
∫dy=∫(C2x+1)dx y=21C2x2+x+C3 21C2=A、C3=B
y=Ax2+x+B (A,B は任意定数)
(5)
(x+1)y′′−2y′=(x+1)4
y′=P とおくと (x+1)P′−2P=(x+1)4 dxdP−x+12P=(x+1)3
a=x+12、β=(x+1)3 とおくと
∫αdx=−2log(x+1)
P=(x+1)2{∫(x+1)dx+C1}=(x+1)2(21x2+x)+C1} 元に戻して
dxdy=(x+1)2(21x2+x)+C1(x+1)2
∫dy=∫(x+1)2(21x2+x)+C1(x+1)2dx C1−21=C2 とおくと
=∫(x+1)2[21(x+1)2+C2]dx 2C2=C3 とおくと
=21∫(x+1)4+C3(x+1)2dx
y=21⋅51(x+1)5+3C3(x+1)3+C4} 6C3=A、2C4=B とおくと
=101(x+1)5+A(x+1)3+B (A,B は任意定数)
(6)
y′′=y+1
y′=P とおくと y′′=PdydP これから
PdydP=y+1
∫PdP=∫y+1dy 21P2=21y2+y+C1 2C1=C2 とおくと
P2=y2+2y+C2 P=y2+2y+C2 元に戻して
dxdy=y2+2y+C2=(y+1)2+C3 (C2=C3+1)
∫(y+1)2+C31dy=∫dx
log(y+1)+(y+1)2+C3=x+C4
eC1=C5 とおくと
y+1+(y+1)2+C3=C5ex
C3=A,C5=B とおくと
y+1+(y+1)2+A=Bex
(A,Bは任意定数)
(7)
yy′′−(y′)2=0
y′=P とおくとy′′=PdydP
yPdydP−P2=0α=−y1,β=0 とおくと
∫αdy=−logy
P=y{∫0dy+C1}=yC1
元に戻して
dxdy=yC1
∫C1y1dy=∫dx
C11logy=x+C2
eC1C2=A,C1=B とおくと
y=AeBx
(A,Bは任意定数)
(8)
yy′′+(y′)2=1
y′=P とおくとy′′=PdydP
これから
yPdydP+P2−1=0
ydydP=P1−P2
∫1−P2PdP=∫y1dy
−21log(1−P2)=logy+C1
−2C1=C2 とおくと
y2(1−P2)=C2
P=1−y2C2
元に戻して
y′=1−y2C2
∫1−y2C21dy=∫dx
∫y2−C2ydy=∫dx
y2−C2=x+C3
−C2=A,C3=B とおくと
(x+B)2=y2+A
(A,Bは任意定数)