设F(x)=f(x)g(x),其中函数f(x)
来源 :焚题库 2018-09-25
中问答题
设F(x)=f(x)g(x),其中函数f(x),g(x)在(-∞,+∞)内满足以下条件: f′(x)=g(x),g′(x)=f(x),且f(0)=0,f(x)+g(x)=2e。
(1)求F(x)所满足的一阶微分方程;
(2)求出F(x)的表达式。
参考答案:
题目要求F(x)所满足的微分方程,而微分方程中含有其导函数,自然想到对F(x)求导,并将其余部分转化为用F(x)表示,导出相应的微分方程,然后再求解相应的微分方程即可。
(1)由F(x)=f(x)g(x),有 F′(x)=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)=g(x)+f(x) [f(x)g(x)]-2f(x)g(x)=(2e)-2F(x) 可见F(x)所满足的一阶微分方程为 F′(x)+2F(x)=4e 相应的初始条件为F(0)=f(0)g(0)=0
(2)由题(1)得到F(x)所满足的一阶微分方程,求F(x)的表达式只需解一阶微分方程,又一阶线性非齐次微分方程的通解为 将F(0)代入上式,得C=-1 所以F(x)=e-e