问答题 设φ(x)是以2π为周期的连续函数,且ψ’(x)=φ(x),ψ(0)=0. (1)求方程y’+ysin x=φ(x)e cosx 的通解; (2)方程是否有以2π为周期的解?若有,请写出所需条件;若没有,请说明理由.
【正确答案】正确答案:(1)该方程为一阶非齐次线性微分方程,通解为 y=e -∫sinxdx [∫φ(x)e cosx e ∫sinxdx dx+C] =e cosx [∫φ(x)e cosx .e -cosx dx+C] =e cosx [∫φ(x)dx+C]=e cosx [ψ[x)+C], 其中C为任意常数. (2)因为ψ’(x)=φ(x),所以ψ(x)=∫ 0 x φ(t)dt+C 1 .又ψ(0)=0,于是,ψ(x)=∫ 0 x φ(t)dt. ψ(x+2π)=∫ 0 x+2π φ(t)dt=∫ 0 x φ(t)dt+∫ x x+2π φ(t)dt=ψ(x)+∫ 0 φ(t)dt, 所以当∫ 0 φ(t)t=0时,ψ(x+2π)=ψ(x),即ψ(x)以2π为周期. 因此,当∫ 0 φ(t)dt=0时,方程有以2π为周期的解.
【答案解析】