问答题 设有微分方程y"+p(x)y=x 2 ,其中
【正确答案】
【答案解析】方法一 首先在区间(-∞,1]上求解初值问题:

不难得到方程的通解是
y=Ce -x +x 2 -2x+2,x≤1.
利用初始条件y(0)=2可确定C=0,从而所求的解为
y=x 2 -2x+2,x≤1.
接着在区间(1,+∞)上求解方程
y"+p(x)y=x 2 ,x>1,

不难得到方程的通解是

为得到符合题目要求的函数y=y(x),只需取C使得函数 在x=1与函数y=x 2 -2x+2连接起来,即

可得 也就是说分段函数

是符合题目要求的函数.
方法二 按照分段连续函数求原函数的方法,可设p(x)的一个原函数为

于是,当x≤1时,
当x>1时,
同理,可设x 2 e Q(x) 的一个原函数为
按照一阶线性微分方程通解公式可得方程y"+p(x)y=x 2 的通解为

其中C是任意常数,下面来推导y的解析式.

利用条件y(0)=2代入x≤1时y的表达式,可确定C=1,从而所求特解为