定积分求函数
2015-04-28
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换元,令x-t=u,则dt=-du,
f(x)=e^x-∫[x→0] (x-u)f(u)du
=e^x+∫[0→x] (x-u)f(u)du
=e^x+x∫[0→x] f(u)du-∫[0→x] uf(u)du
两边求导得
f '(x)=e^x+∫[0→x] f(u)du+xf(x)-xf(x)
=e^x+∫[0→x] f(u)du (1)
由∫[0→x] f(u)du可导得:f '(x)可导
(1)两边再求导得:f ''(x)=e^x+f(x) 二阶常系数非齐次线性微分方程
将x=0代入原式得:f(0)=1
将x=0代入(1)得:f '(0)=1
这样问题转化为求解微分方程初值问题
f ''(x)-f(x)=e^x
f(0)=1
f '(0)=1
特征方程为:r²-1=0,解得r=±1
因此齐次方程通解为:C1e^x+C2e^(-x)
设方程特解为:y*=axe^x
代入微分方程解得:a=1/2
因此微分方程通解为:f(x)=C1e^x+C2e^(-x)+(1/2)xe^x
将初始条件f(0)=1,f '(0)=1代入得:f(x)=(3/4)e^x+(1/4)e^(-x)+(1/2)xe^x
祝学习进步,望采纳
f(x)=e^x-∫[x→0] (x-u)f(u)du
=e^x+∫[0→x] (x-u)f(u)du
=e^x+x∫[0→x] f(u)du-∫[0→x] uf(u)du
两边求导得
f '(x)=e^x+∫[0→x] f(u)du+xf(x)-xf(x)
=e^x+∫[0→x] f(u)du (1)
由∫[0→x] f(u)du可导得:f '(x)可导
(1)两边再求导得:f ''(x)=e^x+f(x) 二阶常系数非齐次线性微分方程
将x=0代入原式得:f(0)=1
将x=0代入(1)得:f '(0)=1
这样问题转化为求解微分方程初值问题
f ''(x)-f(x)=e^x
f(0)=1
f '(0)=1
特征方程为:r²-1=0,解得r=±1
因此齐次方程通解为:C1e^x+C2e^(-x)
设方程特解为:y*=axe^x
代入微分方程解得:a=1/2
因此微分方程通解为:f(x)=C1e^x+C2e^(-x)+(1/2)xe^x
将初始条件f(0)=1,f '(0)=1代入得:f(x)=(3/4)e^x+(1/4)e^(-x)+(1/2)xe^x
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这种题很好做,求得积分后代入上下限,用上限函数减去下限函数即可
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