设函数f(x)二阶连续可导,f(0)=1且有f'(x)+3∫
0
x
f'(t)dt+2x∫
0
1
f(tx)dt+e
-x
=0,求f(x).
【正确答案】正确答案:因为x∫
0
1
f(tx)dt=∫
0
x
f(u)du,所以f'(x)+3∫
0
x
f'(t)dt+2x∫
0
1
f(tx)dt+e
-x
=0可化为f'(x)+3∫
0
x
f'(t)dt+2∫
0
x
f(t)dt+e
-x
=0,两边对x求导得f''(x)+3f'(x)+2f(x)=e
-x
,由λ
2
+3λ+2=0得λ
1
=-1,λ
2
=-2,则方程f''(x)+3f'(x)+2f(x)=0的通解为C
1
e
-x
+C
2
e
-2x
.令f''(x)+3f'(x)+2f(x)=e
-x
的一个特解为y
0
=axe
-x
,代入得a=1,则原方程的通解为f(x)=C
1
e
-x
+C
2
e
-2x
+xe
-x
.由f(0)=1,f'(0)=-1得C
1
=0,C
2
=1,故原方程的解为f(x)=e
-2x
+xe
-x
.
【答案解析】