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

解题思路:此题的第一问相当于是解二阶常系数其次线性微分方程,用特征方程法.第二问,要求拐点,我们得先把第一问求出来的f(x)代入到y,然后求y'和y'',再令y''=0,求出二阶导数为零的点,再判断各自区间二阶导数的符号,即可求出拐点.

(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∫x0e−t2dt

∴y′=1+2x

ex2∫x0e−t2dt

y″=2x+2(1+2x2)

ex2∫x0e−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∫x0e−t2dt>0

∴y″=2x+2(1+2x2)

ex2∫x0e−t2dt>0;

当x<0时,2x<0,2(1+2x2)

ex2∫x0e−t2dt<0

∴y″=2x+2(1+2x2)

ex2∫x0e−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.

点评:

本题考点: 求函数图形的拐点.

考点点评: 此题需要用到的知识点除了常规的拐点求法,还有二阶常系数齐次线性微分方程的解法.如果对这两个方面都很熟悉,这个题目还是不难解出来的.