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S(x)=x^4/(2*4)+x^6/(2*4*6)+x^8/(2*4*6*8)+...(1)求满足S(x)的一阶微分方程(2)解(1)中的微分方程求S(x)

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问题:S(x)=x^4/(2*4)+x^6/(2*4*6)+x^8/(2*4*6*8)+...(1)求满足S(x)的一阶微分方程(2)解(1)中的微分方程求S(x)

答案:↓↓↓

网友采纳  (1)对S(x)求导一次(之所以求一次,是根据式子的特征来的),得到  S`(x)=x(x^2/2+x^4/(2*4)+x^6/(2*4*6)+x^8/(2*4*6*8)+...)  =x(x^2/2+S(x))  其中,由原式易求的,  S(0)=0  所以转化成S(x)的一阶微分方程的初值问题  有S`(x)=x(x²/2+S(x)),其中S(0)=0  (2)显然,令S(x)=y,有  y`-xy=x^3/2  根据y`+P(x)y=Q(x)型的微分方程求解公式,即  y=exp(-∫P(x)dx)(C+∫exp(∫P(x)dx)Q(x)dx)  代入式子,得  y=exp(-∫-xdx)(C+∫exp(∫-xdx)x^3/2dx)  =exp(x²/2)(C+∫exp(-x²/2)x^3/2dx)  对∫exp(-x²/2)x^3/2dx进行分部积分求解,有  ∫exp(-x²/2)x^3/2dx=∫-x²/2dexp(-x²/2)  =-x²/2exp(-x²/2)+∫exp(-x²/2)d(x²/2)  =-x²/2exp(-x²/2)-∫exp(-x²/2)d(-x²/2)  =-x²/2exp(-x²/2)-exp(-x²/2)  =-exp(-x²/2)(x²/2+1)  所以,y=exp(x²/2)[C-exp(-x²/2)(x²/2+1)]  又y(0)=0,代入可得C-1=0即C=1  所以,y=exp(x²/2)[1-exp(-x²/2)(x²/2+1)]  =exp(x²/2)-x²/2-1  综上所述,所求S(x)=exp(x²/2)-x²/2-1  呼呼~求完之后才发现,原来就是一个迈克劳林展开式变形而已...  不错,很不错的题目
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