这个变上限积分求导的题,

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/05 13:59:45
这个变上限积分求导的题,

这个变上限积分求导的题,
这个变上限积分求导的题,

这个变上限积分求导的题,
两边求导得:xf(x)=2x+f '(x) 这是微分方程
将x=0代入原式得:f(0)=0 这是初始条件
下面先解微分方程:f '(x)+xf(x)=-2x
这是一阶线性微分方程,代公式
f(x)=e^(-∫xdx)[∫ 2xe^(∫xdx)dx+C]
=e^(-x^2/2)[∫ 2xe^(x^2/2)dx+C]
=e^(-x^2/2)[∫ e^(x^2/2)d(x^2)+C]
=e^(-x^2/2)[2e^(x^2/2)+C]
将x=0代入得f(0)=2+C,得C=-2
f(x)=e^(-x^2/2)[2e^(x^2/2)-2]=2-2e^(-x^2/2)

等式两边对x求导得xf(x)=2x+f'(x),即(e^(-x^2/2)f(x)-2e^(-x^2/2))'=e^(-x^2/2)(f'(x)-xf(x)+2x)=0,故
e^(-x^2/2)f(x)-2e^(-x^2/2)为常数。显然f(0)=0,代入得常数为-2,于是有f(x)=2-2e^(x^2/2)