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设f(x)=sinx+∫_{0}^{x}t*f(t)dt -x∫_{0}^{x}f(t)dt ,其中f(x)为连续函数,

来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/02 19:07:25
设f(x)=sinx+∫_{0}^{x}t*f(t)dt -x∫_{0}^{x}f(t)dt ,其中f(x)为连续函数,求f(x)
设f(x)=sinx+∫_{0}^{x}t*f(t)dt -x∫_{0}^{x}f(t)dt ,其中f(x)为连续函数,
f(x)=sinx+∫_{0}^{x} t*f(t)dt -x∫_{0}^{x} f(t)dt (1)
两边对x求导得:
f '(x)=cosx+xf(x)-∫_{0}^{x} f(t)dt-xf(x)
即:f '(x)=cosx-∫_{0}^{x} f(t)dt (2)
再求导:f ''(x)=-sinx-f(x)
得微分方程:f ''(x)+f(x)=-sinx
将x=0代入(1)得:f(0)=0
将x=0代入(2)得:f '(0)=1
这是初始条件
微分方程的特征方程为:r²+1=0,解得:r=±1,
齐次方程的通解为:C1cosx+C2sinx
设特解形式为:y*=axsinx+bxcosx
代入微分方程解得:y*=-(1/2)xcosx
微分方程通解为:y=C1cosx+C2sinx-(1/2)xcosx
将初始条件代入得:C1=0,C2=3/2
f(x)=(3/2)sinx-(1/2)xcosx
再问: 可是答案是f(x)=1/2(sinx+xcosx)
再答: 我将特解解错了,差了个负号,从倒数第四行开始,改为: 代入微分方程解得:y*=(1/2)xcosx 微分方程通解为:y=C1cosx+C2sinx+(1/2)xcosx 将初始条件代入得:C1=0,C2=1/2 f(x)=(1/2)sinx+(1/2)xcosx