微分方程应用题数学设连接两点A(
题目意思有两种不同理解有争议,如果凸弧专指上凸弧,则如以下的(1),如果凸弧指上凸弧和下凸弧,则如以下的(1)(2),不同的教材说法不同,楼主自行斟酌
令y=f(x),0≤x≤1,要求凸弧故f''(x)恒正或恒负
梯形下底OA=1,上底PH=f(x),高为OH=x,梯形面积S1=x/2[1+f(x)]
则凸弧与PH、OH、OA间的面积S2=∫f(t)dt
由题意有 ∫f(t)dt-x/2[1+f(x)]=x^3或∫f(t)dt-x/2[1+f(x)]=-x^3
(1)凸弧上凸,∫f(t)dt-x/2[1+f(x)]=x^3
两边微分,f(x)-1/2[f(x)+1+xf'(x)]=3x^2...全部
题目意思有两种不同理解有争议,如果凸弧专指上凸弧,则如以下的(1),如果凸弧指上凸弧和下凸弧,则如以下的(1)(2),不同的教材说法不同,楼主自行斟酌
令y=f(x),0≤x≤1,要求凸弧故f''(x)恒正或恒负
梯形下底OA=1,上底PH=f(x),高为OH=x,梯形面积S1=x/2[1+f(x)]
则凸弧与PH、OH、OA间的面积S2=∫f(t)dt
由题意有 ∫f(t)dt-x/2[1+f(x)]=x^3或∫f(t)dt-x/2[1+f(x)]=-x^3
(1)凸弧上凸,∫f(t)dt-x/2[1+f(x)]=x^3
两边微分,f(x)-1/2[f(x)+1+xf'(x)]=3x^2
f'-(1/x)f=-6x-1/x
按公式或先求齐次再常数变易法求得通解 f(x)=-6x^2+1+cx
初始条件f(1)=0,-6+1+c=0,得c=5,凸弧为f(x)=-6x^2+5x+1
(2)凸弧下凸,∫f(t)dt-x/2[1+f(x)]=-x^3
两边微分,f(x)-1/2[ f(x)+1+xf'(x)]=-3x^2
f'-(1/x)f=6x-1/x
f(x)=6x^2+1+cx
初始条件f(1)=0,6+1+c=0,得c=-7,凸弧为f(x)=6x^2-7x+1
综上所述,所求凸弧有两条,分别为
f(x)=-6x^2+5x+1和f(x)=6x^2-7x+1。
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