ラプラス変換のテスト
  間違えるところ

 ラプラス変換を行い求めた解を
元の微分方程式に代入して成立することを確かめ
さらに与えられた境界条件(初期条件)も満足することを確認すること。
そう最初に指示したのにもかかわらず、この解のチェックをしない者が続出。

たとえば以下の問題について
 y'−2y=cosx,    y(0)=1
 この場合
 L(y')=sY−y(0)=sY−1
 とすべきところを
 L(y')=sY−y(0)=sY+1
 としてしまった。
 当然 解は違ってしまう。
  y=−2cost+sint+3e2t
 となるはずの解は、この学生では
  y=−2cost+sint+e2t
 となってしまった。

この場合に、せっかくの検算であるが
 この解でも元の微分方程式は満たされるから大変。
 実は境界条件が満たされないのだが
 この学生はつい期待もあって
  y(0)=1
 としてしまった。 この解を使えば y(0)=−1となって
 これではいけないと気づくはずなのに。
 まさに自分に都合の良いような錯覚だった。

  この学生の場合は、下記のときの方程式の解を求めたのであるから
 y'−2y=cosx,    y(0)=−1
 当然この解は上の条件を満たすわけである。
  y=−2cost+sint+e2t

たとえば以下の問題について
 y'+y=sin2x,    y(0)=0
 この場合
 ラプラス逆変換すると
 y=−(2/5)L−1{(s/(s+4)}+(1/5)L−1{(2/(s+4)}+(2/5)L−1{(1/(s+1)}
  =−(2/5)cos2x+(1/5)sin2x+(2/5)e−x
 とすべきところを
  =−(2/5)cos2x+(2/5)sin2x+(2/5)e−x
 としてしまった。

 要するに sin関数のラプラス変換の公式を間違って使ってしまった。
  L−1{(2/(s+4)}=sin2x
 となるはずなのに、この学生では
  L−1{(1/(s+4)}=sin2x
 と勘違いしたらしい。

 来年も、このラプラス変換の試験では、確認チェックを要求してみよう。
 受験生も正解のめやすになるし、こちらも指導に楽である。