已知函数f(x)满足方程f'(x)+f(x)-2f(x)=0及f'(x)+f(x)=2ex. (1)

大学本科 已帮助: 时间:2024-11-09 06:55:04

已知函数f(x)满足方程f"(x)+f(x)-2f(x)=0及f"(x)+f(x)=2ex. (1)求f(x)的表达式; (2)求曲线y=f(x2)∫0xf(-t2)dt的拐点.
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难度:⭐⭐⭐

题库:大学本科,理学,数学类

标签:拐点,表达式,方程

参考解答

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432***101

2024-11-09 06:55:04

正确答案:(1)齐次线性微分方程f'(x)+f'(x)-2f(x)=0的特征方程为:r2+r-2=0特征根为:r1=1r2=-2因此齐次微分方程的通解为:f(x)=C1ex+C2e-2x.于是f'(x)=C1ex-2C2e-2xf(x)=C1ex+4C2e-2x代入f'(x)+f(x)=2ex得2C1ex+2C1e-2x=2ex从而C1=1C2=0故f(x)=ex. (2)因曲线方程为y=f(x2)∫0xf(-t2)dt=ex20xe-t2dt所以 y'=2xex20xe-t2dt+1 . y'=2ex20xedt+4xeex20xe-t2dt+2x =2(1+2x2)ex20xe-t2dt+2x.显然y'(0)=0且当x>0时y'>0当x<0时y'<0.故所求拐点为(00).
(1)齐次线性微分方程f'(x)+f'(x)-2f(x)=0的特征方程为:r2+r-2=0,特征根为:r1=1,r2=-2,因此齐次微分方程的通解为:f(x)=C1ex+C2e-2x.于是f'(x)=C1ex-2C2e-2x,f(x)=C1ex+4C2e-2x,代入f'(x)+f(x)=2ex得2C1ex+2C1e-2x=2ex,从而C1=1,C2=0,故f(x)=ex.(2)因曲线方程为y=f(x2)∫0xf(-t2)dt=ex2∫0xe-t2dt,所以y'=2xex2∫0xe-t2dt+1,.y'=2ex2∫0xedt+4xeex2∫0xe-t2dt+2x=2(1+2x2)ex2∫0xe-t2dt+2x.显然,y'(0)=0,且当x>0时,y'>0,当x<0时,y'<0.故所求拐点为(0,0).

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