アナニャさんからの質問1

問題
 t の関数 c について
  dc/dt=αS−βc
 のような関係がある。α、β、S はいずれも定数であるとき、関数 c=f(t) を求めよ。
 ただし、f(0)=0 とする。
解答
(1) β=0 のとき
 dc/dt=αS (一定) より、
 c=αSt+C (Cは積分定数)
 t=0 のとき c=0 より、C=0
 よって、 c=f(t)=αSt
(2) β≠0 のとき
 dc/dt=αS−βc を変形して
  dc/(αS−βc)=dt
 両辺積分して、
  log|αS−βc|=−βt+C1 (C1 は積分定数)
  αS−βc=±e−βt+C1=C2−βt
 よって、
  c=C3−βt+αS/β
 t=0 のとき c=0 より、C3=−αS/β
 よって、
  c=αS(−e−βt+1)/β

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