観測結果から全体像を知るためには、微分方程式を解けばよい。
《例1》
dx/dt=kx (観測結果 : 量に比例して増える)
→ dx/x=k dt → ∫dx/x=∫k dt ↓ 微分方程式を解く
→ log|x|=kt+C → |x|=ekt+C → x=Aekt (全体像 : 指数関数的に増える)
《例2》
dy/dx=-x/2y (観測結果 : 接線の傾きは -x/2y)
→ 2y dy=-x dx → ∫2y dy=-∫x dx ↓ 微分方程式を解く
→ y2=-1/2x2+C → x2+2y2=C' (全体像 : 点 (x,y) は楕円軌道を描く)
《例3》
d2s/dt2=g (g : 重力加速度 9.8 m/s2)
→ ∫g dt=v=gt+v0 (v : 速度 v0 : 初速度)
→ ∫(gt+v0) dt=s=1/2gt2+v0t+s0 (s : 位置 s0 : はじめの位置)
高校の数学Ⅲでは積分計算して面積を求めたり体積を求めたりするのが主だが、
微分方程式を解くことの方が本質なんだろうなぁ。