meili 发表于 2022-10-27 15:55:44

设f(x)连续,且满足f(x)=e^x+∫(0,x)tf(x-t)dt,求f(x)

<p>问题:设f(x)连续,且满足f(x)=e^x+∫(0,x)tf(x-t)dt,求f(x)
<p>答案:↓↓↓<p class="nav-title mt10" style="border-top:1px solid #ccc;padding-top: 10px;">胡良梅的回答:<div class="content-b">网友采纳  由于f(x)连续,则∫(0,x)tf(x-t)dt可导,  由于f(x)=e^x+∫(0,x)tf(x-t)dt,因此f(x)可导  换元,令x-t=u,则dt=-du,u:x→0  f(x)=e^x-∫(x-u)f(u)du  =e^x+∫(x-u)f(u)du  =e^x+x∫f(u)du-∫uf(u)du  两边求导得  f'(x)=e^x+∫f(u)du+xf(x)-xf(x)  =e^x+∫f(u)du(1)  由∫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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