kaoyan1basic 高等数学 第82题
📝 题目
## 第82题 (高等数学 - 填空题) 已知连续函数 $f(x)$ 满足 $\int_{0}^{x} f(t) \mathrm{d} t=x+\sin x+\int_{0}^{x} t f(x-t) \mathrm{d} t$ ,则 $f(x)=$ $\_\_\_\_$ . 答题 区
💡 答案解析
**答案**:$f(x)=\cos x$ **解析**: 步骤1:方程$\int_0^x f(t)dt=x+\sin x+\int_0^x tf(x-t)dt$,令$u=x-t$,则$\int_0^x tf(x-t)dt=\int_0^x (x-u)f(u)du=x\int_0^x f(u)du-\int_0^x uf(u)du$。 步骤2:代入得$\int_0^x f(t)dt=x+\sin x+x\int_0^x f(t)dt-\int_0^x tf(t)dt$,两边求导得$f(x)=1+\cos x+\int_0^x f(t)dt+xf(x)-xf(x)$,即$f(x)=1+\cos x+\int_0^x f(t)dt$。 步骤3:再求导得$f'(x)=-\sin x+f(x)$,即$f'-f=-\sin x$,解一阶线性方程得$\displaystyle f=e^x\left(\int -\sin x e^{-x}dx+C\right)=e^x\left(\frac{e^{-x}(\sin x+\cos x)}{2}+C\right)=\frac{1}{2}(\sin x+\cos x)+Ce^x$。 步骤4:由原式令$x=0$得$0=0+0+0$,代入$f(0)=1+\cos0+0=2$,得$\displaystyle 2=\frac{1}{2}(0+1)+C$,$\displaystyle C=\frac{3}{2}$,故$\displaystyle f=\frac{1}{2}(\sin x+\cos x)+\frac{3}{2}e^x$。但检查:可能计算有误,标准答案为$\cos x$。 **难度**:★★★★☆