问答题 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∞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+f: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+ω f(t)e kt dt]. → C+∫ 0 x f(t)e kt dt=e -kx [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)eksds+∫ 0 x f(s)e ks ds.
【答案解析】解析:本题实际上求该方程的特解.对此,我们先求通解,然后利用周期性确定常数C.