设f(x)是以ω为周期的连续函数,证明:一阶线性微分方程y'+ky=f(x)存在唯一的以ω为周期的特解,并求此特解,其中k≠0为常数.
【正确答案】
正确答案:此线性方程的通解即所有解可表示为y(x)=e
-kx
[C+∫
0
x
f(t)e
kt
dt]. y(x)以ω为周期,即y(x)=y(x+ω),亦即 e
-kx
[C+∫
0
x
f(t)e
kt
dt]=e
-kx-kω
[C+∫
0
x
f(t)e
kt
dt].
C+∫
0
x
f(t)e
kt
dt=e
-kω
[C+∫
0
x+ω
f(t)e
kt
dt]
e
-kω
[C+∫
-ω
x
f(s+ω)e
ks+kω
ds] =Ce
-kω
+∫
-ω
0
f(s)e
ks
ds+∫
0
x
f(s)e
ks
ds.
∫
-ω
0
f(s)e
ks
ds
∫
0
ω
f(t)e
kt
dt=
【答案解析】
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