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1 # 木子李ovo
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2 # 使用者8862405440221
f(x) = sinx - ∫(0~x) (x - t) f(t) dt
= sinx - x∫(0~x) f(t) dt + ∫(0~x) tf(t) dt,之後兩邊對x求導
f"(x) = cosx - [x" · ∫(0~x) f(t) dt + x · f(x)] + xf(x)
f"(x) = cosx - ∫(0~x) f(t) dt,兩邊再對x求導
f""(x) = - sinx - f(x)
==> y"" + y = - sinx,解微分方程
特徵方程:r² + 1 = 0 => r = ±i
y = Acosx + Bsinx
令特解:p = x · (Acosx + Bsinx) = Axcosx + Bxsinx
p"" = - Axcosx - 2Asinx + 2Bcosx - Bxsinx,代入微分方程中
p"" + p = - sinx
(- Axcosx - 2Asinx + 2Bcosx - Bxsinx) + (Axcosx + Bxsinx) = - sinx
- 2Asinx + 2Bcosx = - sinx
解得A = 1/2,B = 0
p = (1/2)xcosx
通解為y = (1/2)xcosx + Acosx + Bsinx
所以f(x) = (1/2)xcosx + Acosx + Bsinx,其中A和B都是任意常數
把積分方程轉化為微分方程,對兩邊同時求導得到
df/dx=cosx+xf-xf-∫f(t)dt
再求導
f""(x)=-sinx-f(x)
f""+f=-sinx
變成了二階線性常係數微分方程
然後就是先求齊次通解再求非齊次特解再相加的過程,就是一般的這類微分方程的解題辦法,會了吧。