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已知函数f(x)满足方程f″(x)+f′(x)-2f(x)=0及f′(x)+f(x)=2ex.(1)求表达式f(x).(2)

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解决时间 2021-03-10 18:17
已知函数f(x)满足方程f″(x)+f′(x)-2f(x)=0及f′(x)+f(x)=2ex.
(1)求表达式f(x).
(2)求曲线y=f(x2)
∫ x
0
f(?t2)dt的拐点.
最佳答案
(1)∵f″(x)+f'(x)-2f(x)=0的特征方程为;r2+r-2=0,解得特征根为:r1=-2,r2=1
∴f″(x)+f'(x)-2f(x)=0的通解为:f(x)=C1e?2x+C2ex,(C1,C2为两个常数)…①
又f'(x)+f(x)=2ex,将①代入化简得:2C2ex?C1e?2x=2ex
∴C1=0,C2=1
故:f(x)=ex

(2)将f(x)=ex代入得:
y=
ex2∫ x
0
e?t2dt
∴y′=1+2x
ex2∫ x
0
e?t2dt
y″=2x+2(1+2x2)
ex2∫ x
0
e?t2dt
令y″=0,得:x=0,而y又不存在二阶不可导点
∴x=0是y''=0的唯一解
又∵当x>0时,2x>0,2(1+2x2)
ex2∫ x
0
e?t2dt>0
∴y″=2x+2(1+2x2)
ex2∫ x
0
e?t2dt>0;
当x<0时,2x<0,2(1+2x2)
ex2∫ x
0
e?t2dt<0
∴y″=2x+2(1+2x2)
ex2∫ x
0
e?t2dt<0
∴x=0时,f(x)对应的点是曲线的拐点
而x=0时,y=0
∴(0,0)是y的拐点.
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