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设F(x)=f(x)g(x),其中函数f(x),g(x)在(一∞,+∞)内满足以下条件: f(x)=g(x),g’(x)=f(x),且f(0)=0,f(x)+g(x)=2ex。 (1)求F(f)所满足的一阶微分方程; (2)求出F(f)的表达式。
设F(x)=f(x)g(x),其中函数f(x),g(x)在(一∞,+∞)内满足以下条件: f(x)=g(x),g’(x)=f(x),且f(0)=0,f(x)+g(x)=2ex。 (1)求F(f)所满足的一阶微分方程; (2)求出F(f)的表达式。
admin
2015-04-21
60
问题
设F(x)=f(x)g(x),其中函数f(x),g(x)在(一∞,+∞)内满足以下条件:
f(x)=g(x),g’(x)=f(x),且f(0)=0,f(x)+g(x)=2e
x
。
(1)求F(f)所满足的一阶微分方程;
(2)求出F(f)的表达式。
选项
答案
题目要求F(x)所满足的微分方程,而微分方程中含有其导函数,自然想到对F(x)求导,并将其余部分转化为用F(x)表示,导出相应的微分方程,然后再求解相应的微分方程即可。 (1)由F(x)=f(x)g(x),有 P(x)=f’(x)g(x)+f(x)+f(x)=g
2
(x)f
2
(x) =[f(x)g(x)]
2
—2f(x)g(x)=(2e
2
)
2
—F(x) 可见F(x)所满足的一阶微分方程为 F’(x)+2F(x)=4e
2x
相应的初始条件为F(0)=f(0)g(0)=0(2)由题(1)得到F(x)所满足的一阶微分方程,求F(x)的表达式只需解一阶微分方程.又一阶线性非齐次微分方程[*]+p(x)Y=Q(x)的通解为 y=e
—∫p(x)dx
(∫Q(x)e
p(x)dx
+C) 所以:F(x)=e
—∫2dx
[∫4e
2x
.e
2dx
dx+C]=e
—2x
[∫4e
4x
dx+C]=e
2x
+Ce
—2x
将F(0)代入上式,得C=—1 所以F(x)=e
2x
—e
—2x
解析
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数学学科知识与教学能力题库教师资格分类
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数学学科知识与教学能力
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