设(Ⅰ)函数f(x)在[0,+∞)上连续,且满足0≤f(x)≤e x 一1; (Ⅱ)平行于y轴的动直线MN与曲线y=f(x)和y=e x 一1分别交于点P 2 和P 1 ; (Ⅲ)由曲线y=f(x)与直线MN及x轴围成的平面图形的面积S恒等于线段P 1 P 2 之长.求函数f(x)的表达式.
【正确答案】正确答案:如图6.1,设动直线MN上各点的横坐标为x,由题设知 S=∫ 0 x f(t)dt, |P 1 P 2 |=e x 一1一f(x). 于是,函数f(x)满足方程∫ 0 x f(t)dt=e x 一1一f(x). 由f(x)及e x 连续知变上限定积分∫ 0 x f(t)dt可导,从而f(x)可导.将上述方程两端对x求导并令x=0,得 f(x)=e x —f'(x),f(0)=0(与题设一致) 又因f(0)=0,于是f(x)是一阶线性方程y'+y=e x 满足初始条件y(0)=0的特解.解之即得 f(x)=
【答案解析】