設函式 x 連續,且滿足 x e x t t dt xt dt,求 x

2022-03-06 18:53:47 字數 4198 閱讀 4905

1樓:茹翊神諭者

簡單計算一下即可,詳情如圖所示

2樓:匿名使用者

設函式 φ (x)連續且滿足 φ (x)=e^x+ ∫(x,0)(t-x) φ(t)dt,求φ(x)

解:φ (x)=e^x+ ∫[0→x] (t-x) φ(t)dt

=e^x+ ∫[0→x] tφ(t)dt-x∫[0→x] φ(t)dt

兩邊對x求導得:

φ'(x)=e^x+ xφ(x)-∫[0→x] φ(t)dt-xφ(x)

=e^x-∫[0→x] φ(t)dt (1)

兩邊再對導:

φ''(x)=e^x-φ(x),即:φ''(x)+φ(x)=e^x,二階常係數非齊次線性微分方程

將x=0代入原方程:φ(0)=1

將x=0代入(1)得:φ'(0)=1,這是初始條件

首先解齊次方程的解,特徵方程為:r²+1=0,r=±i

齊次方程的通解為:c1cosx+c2sinx

設特解為:y*=ke^x,代入微分方程得:ke^x+ke^x=e^x,則k=1/2

因此微分方程的通解為:y=c1cosx+c2sinx+(1/2)e^x

將初始條件φ(0)=1,φ'(0)=1代入得:

1=c1+1/2

1=c2+1/2

得:c1=1/2,c2=1/2

因此φ(x)=(1/2)cosx+(1/2)sinx+(1/2)e^x

設函式 φ (x)連續且滿足 φ (x)=e^x+ ∫(x,0)(t-x) φ(t)dt,求φ(x)

3樓:丘冷萱

φ (x)=e^x+ ∫[0→x] (t-x) φ(t)dt

=e^x+ ∫[0→x] tφ(t)dt-x∫[0→x] φ(t)dt

兩邊對x求導得:

φ'(x)=e^x+ xφ(x)-∫[0→x] φ(t)dt-xφ(x)

=e^x-∫[0→x] φ(t)dt (1)

兩邊再對導:

φ''(x)=e^x-φ(x),即:φ''(x)+φ(x)=e^x,二階常係數非齊次線性微分方程

將x=0代入原方程:φ(0)=1

將x=0代入(1)得:φ'(0)=1,這是初始條件

首先解齊次方程的解,特徵方程為:r²+1=0,r=±i

齊次方程的通解為:c1cosx+c2sinx

設特解為:y*=ke^x,代入微分方程得:ke^x+ke^x=e^x,則k=1/2

因此微分方程的通解為:y=c1cosx+c2sinx+(1/2)e^x

將初始條件φ(0)=1,φ'(0)=1代入得:

1=c1+1/2

1=c2+1/2

得:c1=1/2,c2=1/2

因此φ(x)=(1/2)cosx+(1/2)sinx+(1/2)e^x

設f(x)連續,且滿足f(x)=e^x+∫x上0下(t-x)f(t)dt 求f(x)

4樓:保彭殳藹

∵f(x)=e^x+∫(t-x)f(t)dt∴f'(x)=e^x-∫f(t)dt

f''(x)=e^x-f(x)

f(0)=f'(0)=1

故 解此微分方程得 f(x)=c1e^x+c2e^(-x)+(x/2)e^x (c1,c2是積分常數).

5樓:茹翊神諭者

簡單計算一下即可,答案如圖所示

設f(x)連續,且滿足f(x)=e^x+∫(0,x)tf(x-t)dt,求f(x)

6樓:

由於定積分是個 「數」,所以:設a=∫(0_x) f(t)dt 則f(x)=e^x+aa=∫(0_x) e^t+a dt

解出來a這個數就行了。

∴f(x)=(x+1)e^x

函式可導的條件:

如果一個函式的定義域為全體實數,即函式在其上都有定義。函式在定義域中一點可導需要一定的條件:函式在該點的左右導數存在且相等,不能證明這點導數存在。

只有左右導數存在且相等,並且在該點連續,才能證明該點可導。

可導的函式一定連續;連續的函式不一定可導,不連續的函式一定不可導。

7樓:溥冉篤凌

由於f(x)連續,則∫(0,x)tf(x-t)dt可導,由於f(x)=e^x+∫(0,x)tf(x-t)dt,因此f(x)可導

換元,令x-t=u,則dt=-du,u:x→0f(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

兩邊求導得

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可導得:f

'(x)可導

(1)兩邊再求導得:f

''(x)=e^x+f(x)

二階常係數非齊次線性微分方程

將x=0代入原式得:f(0)=1

將x=0代入(1)得:f

'(0)=1

這樣問題轉化為求解微分方程初值問題

f''(x)-f(x)=e^x

f(0)=1

f'(0)=1

特徵方程為:r²-1=0,解得r=±1

因此齊次方程通解為:c1e^x+c2e^(-x)設方程特解為:y*=axe^x

代入微分方程解得:a=1/2

因此微分方程通解為:f(x)=c1e^x+c2e^(-x)+(1/2)xe^x

將初始條件f(0)=1,f

'(0)=1代入得:f(x)=(3/4)e^x+(1/4)e^(-x)+(1/2)xe^x

8樓:茹翊神諭者

簡單計算一下即可,答案如圖所示

設f(x)為連續函式,且符合關係f(x)=e^x-∫(0,x)(x-t)f(t)dt,求函式f(x)

9樓:匿名使用者

ƒ(x) = e^x - ∫(0→x) (x - t)ƒ(t) dt

ƒ(x) = e^x - x∫(0→x) ƒ(t) dt + ∫(0→x) tƒ(t) dt,兩邊求導

ƒ'(x) = e^x - ∫(0→x) ƒ(t) dt - xƒ(x) + xƒ(x)

ƒ'(x) = e^x - ∫(0→x) ƒ(t) dt,兩邊求導

ƒ''(x) = e^x - ƒ(x)

==> y'' + y = e^x,現在換成解微分方程

λ² + 1 = 0 ==> λ = i or λ = - i

一般解為y = acosx + bsinx

令特解y = ne^x,y'' = ne^x,代入y'' + y = e^x中

ne^x + ne^x = e^x ==> n = 1/2

通解為y = acosx + bsinx + (1/2)e^x

所以ƒ(x) = acosx + bsinx + (1/2)e^x,其中a,b均為常數。

10樓:匿名使用者

f(x)=e^x-∫(0,x)(x-t)f(t)dt=e^x-x∫(0,x ) f(t) dt+∫(0,x) t*f(t) dt 可知f(0)=1

求導:f'(x)=e^x-∫(0,x ) f(t) dt-x*f(x)+x*f(x)=e^x-∫(0,x ) f(t) dt f'(0)=1

繼續求導:

f''(x)=e^x-f(x)

f''(x)+f(x)=e^x

解這個二階線性微分方程

通解為f(x)=c1sinx+c2cosx+e^x/2f(0)=f'(0)=1 所以c2=1/2 c1=1/2f(x)=1/2(sinx+cosx+e^x)

11樓:匿名使用者

f''=e^x-f(x),

f(0)=1=f'(0)①

y''+y=e^x②

r^2+1=0

y''+y=0的通解:y=c1sinx+c2cosxy*=ae^x 代入②:a=1/2

②通解:y=c1sinx+c2cosx+e^x/2代入①:c1=c2=1/2

∴y=f(x)=1/2(sinx+cosx+e^x)

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