设z=f,其中f二阶连续可导,又f(0)=1,f’(0)=,且满足 (Ⅰ)求f(x); (Ⅱ)求曲线L:y=f(x)(x≥0)绕x轴旋转一周而成的旋转体的体积.

admin2021-03-18  15

问题 设z=f,其中f二阶连续可导,又f(0)=1,f’(0)=,且满足
(Ⅰ)求f(x);
(Ⅱ)求曲线L:y=f(x)(x≥0)绕x轴旋转一周而成的旋转体的体积.

选项

答案(Ⅰ)令r=[*],则[*] 同理[*] 代入得f"(r)-f(r)=re-x,即f(x)满足的微分方程为f"(x)-f(x)=xe-x, 特征方程为λ2-1=0,特征值为λ1=-1,λ2=1, 故f"(x)-f(x)=0的通解为f(x)=C1e-x+C2ex, 令f"(x)-f(x)=xe-x的特解为f0(x)=(ax2+bx)e-x,代入得[*] 故f"(x)-f(x)=xe-x的通解为 f(x)=C1e-x+C2ex-[*] 再由f(0)=1,f’(0)=[*]得C1=1,C2=0, 故f(x)=e-x-[*] (Ⅱ)V=π∫0+∞f2(x)dx=∫0+∞ [*] 而∫0+∞e-2xdx=[*]∫0+∞e-2xd(2x)=[*], [*]

解析
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