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设函数f(x)=sinx-∫0x(x-t)f(t)dt,其中f(x)是连续函数,求f(x)的表达式。
设函数f(x)=sinx-∫0x(x-t)f(t)dt,其中f(x)是连续函数,求f(x)的表达式。
admin
2017-01-16
35
问题
设函数f(x)=sinx-∫
0
x
(x-t)f(t)dt,其中f(x)是连续函数,求f(x)的表达式。
选项
答案
由方程f(x)=sinx-∫
0
x
(x-t)f(t)dt可知f(0)=0,且f(x)可导。 方程两边对x求导,得 f’(x)=cosx-∫
0
x
f(t)dt,且f’(0)=1, 由f(x)连续可知f’(x)可导,再对上式求导,得 f"(x)+f(x)=-sinx, 该二阶非齐次线性微分方程对应的齐次微分方程的特征方程为 λ
2
+1=0. 解得λ=±i,所以齐次微分方程的通解为 F(x)=C
1
sinx+C
2
cosx, 由于i是特征方程的根,所以设特解为 f
*
(x)=x(Acosx+Bsinx), 代入f"(x)+f(x)=-sinx可得A=1/2,B=0。 故通解为 f(x)=C
1
sinx+C
2
cosx+[*]xcosx, 代入初值f(0)=0和f’(0)=1可得C
1
=1/2,C
2
=0。 故f(x)=[*](sinx+xcosx)。
解析
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0
考研数学一
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