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f(x)=xsinx-∫(0~x)(x-t)f(t)dt ,f(x)连续 求f(x)

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/10 11:19:50
f(x)=xsinx-∫(0~x)(x-t)f(t)dt ,f(x)连续 求f(x)
f(x)=xsinx - x∫[0→x] f(t)dt + ∫[0→x] tf(t)dt
f(0)=0
f '(x)=sinx + xcosx - ∫[0→x] f(t)dt - xf(x) + xf(x)
=sinx + xcosx - ∫[0→x] f(t)dt
f '(0)=0
f ''(x)=cosx + cosx - xsinx - f(x)
=2cosx-xsinx-f(x)
问题转化为微分方程初值问题:
f ''(x)+f(x)=2cosx-xsinx
f(0)=0,f '(0)=0
特征值法求齐次方程通解为:C1sinx+C2cosx
然后求特解,需要拆成两个微分方程
f ''(x)+f(x)=2cosx
f ''(x)+f(x)=-xsinx
第一个设特解为:x(A1cosx+A2sinx),解得特解为:xsinx
第二个设特解为:x[(A3x+A4)cosx+(A5x+A6)sinx],解得特解为:-(1/4)xsinx+(1/4)x²cosx
因此最终得:f(x)=C1sinx+C2cosx+(3/4)xsinx+(1/4)x²cosx
然后代入f(0)=0,f '(0)=0确定C1和C2.
这个题计算量很大.
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