假设对于一切实数x,函数f(x)满足等式f’(x)=x2+∫0xf(t)dt,且f(0)=2,则f(x)=________。

admin2022-10-13  40

问题 假设对于一切实数x,函数f(x)满足等式f’(x)=x2+∫0xf(t)dt,且f(0)=2,则f(x)=________。

选项

答案2(ex-x)

解析 由题设条件可知f’(x)存在,从而积分∫0xf(t)dt对上限x可导,故f’(x)可导。
在所给等式两端同时求导,得微分方程
f"(x)=2x+f(x)           
即f"(x)-f(x)=2x            ①
该方程之相应齐次方程的通解为
f(x)=C1ex+C2e-x     
易见-2x是微分方程①的一个特解,因此其通解为
f(x)=C1ex+C2e-x-2x
由于f’(0)=0,f(0)=2,得关于常数C1和C2的方程组

其解为C1=2,C2=0,于是得f(x)=2(ex-x)
故应填2(ex-x)。
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