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.

admin2018-06-27  85

问题 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ω为周期的特解,并求此特解,其中k≠0为常数.

选项

答案此线性方程的通解即所有解可表示为y(x)=e-kx[C+∫0xf(t)ektdt]. y(x)以ω为周期,即y(x)=y(x+ω),亦即 e-kx[C+∫0xf(t)ektdt]=e-kx-kω[C+∫0xf(t)ektdt]. [*]C+∫0xf(t)ektdt=e-kω[C+∫0x+ωf(t)ektdt][*]e-kω[C+∫xf(s+ω)eks+kωds] =Ce-kω+∫0f(s)eksds+∫0xf(s)eksds. [*]∫0f(s)eksds[*]∫0ωf(t)ektdt=[*]∫0ωf(t)ektdt. 对应于这个C的特解就是以ω为周期的函数,而且这样的常数只有一个,所以周期解也只有一个.

解析
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