kaoyan1basic 高等数学 第12题

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📝 题目

### 【强化篇】第12题(解答题) 12.设 $f(x)$ 在 $(-\infty,+\infty)$ 内非负连续,且

$$ $\int_{0}^{x} t f\left(x^{2}\right) f\left(x^{2}-t^{2}\right) \mathrm{d} t=\sin ^{2} x^{2}$ $$

求 $f(x)$ 在 $[0, \pi]$ 上的平均值.

💡 答案解析

**答案**:$\displaystyle \frac{1}{\pi}$ **解析**: 步骤1:令$u=x^2-t^2$,则原式化为$\displaystyle \frac{1}{2}\int_{0}^{x^2}f(x^2)f(u)\,du=\sin^2 x^2$。 步骤2:两边对$x^2$求导得$\displaystyle \frac{1}{2}f(x^2)f(x^2)=2\sin x^2\cos x^2$,即$f^2(x^2)=2\sin(2x^2)$,故$f(x)=\sqrt{2\sin(2x)}$。 步骤3:平均值$\displaystyle \frac{1}{\pi}\int_{0}^{\pi}\sqrt{2\sin(2x)}\,dx=\frac{1}{\pi}$。 **难度**:★★★★☆

📋 详细解题步骤

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