设函数f(χ)二阶连续可导,f(0)=1且有f′(χ)+3∫0χf′(t)dt+2χ∫01f(tχ)dt+e-χ=0,求f(χ).

admin2019-05-11  65

问题 设函数f(χ)二阶连续可导,f(0)=1且有f′(χ)+3∫0χf′(t)dt+2χ∫01f(tχ)dt+e-χ=0,求f(χ).

选项

答案因为χ∫01f(tχ)dt=∫0χf(u)du,所以f′(χ)+3∫0χf′(t)dt+2χ∫01f(tχ)dt+e-χ=0可化为 f′(χ)+3∫0χf′(t)dt+2∫0χf(t)dt+e-χ=0, 两边对χ求导得f〞(χ)+3f′(χ)+2f(χ)=e-χ, 由λ2+3λ+2=0得λ1=-1,λ2=-2, 则方程f〞(χ)+3f′(χ)+2f(χ)=0的通解为C1e-χ+C2e-2χ. 令f〞(χ)+3f′(χ)+2f(χ)=e-χ的一个特解为y0=aχe-χ,代入得a=1, 则原方程的通解为f(χ)=C1e-χ+C2e-2χ+χe-χ. 由f(0)=1,f′(0)=-1得C1=0,C2=1,故原方程的解为f(χ)=e-2χ+χe-χ

解析
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