解答题 函数f(x)在[0,+∞)上可导,f(0)=1且满足等式
f'(x)+f(x)-
问答题 6.求导数f'(x);
【正确答案】为了求f'(x),将f'(x)+f(x)-0xf(t)dt=0两边同乘(x+1),得
(x+1)f'(x)+(x+1)f(x)=∫0xf(t)dt=0,
两边对x求导,得
f'(x)+(x+1)f"(x)+f(x)+(x+1)f'(x)-f(x)=0,
即(x+1)f"(x)+(x+2)f'(x)=0。
上述方程为二阶可降阶微分方程,令u=f'(x),化为(x+1)u'+(x+2)u=0,即

即ln|u|=-(x+ln(x+1))+C1,所以

再以x=0代入原方程f'(0)+f(0)-00f(t)dt=f'(0)+f(0)=0,由f(0)=1,有f'(0)=-1,于是C=-1,f'(x)=-
【答案解析】
问答题 7.证明:当x≥0时,成立不等式e-x≤f(x)≤1成立。
【正确答案】方法一:用积分证。
f(x)=f(0)+∫0xf'(t)dt=1-∫0xdt。
而0≤∫0xdt≤∫0xe-tdt=-e-t|0x=1-e-x
两边同乘以(-1),得:
e-x-1≤-∫0xdt≤0,
即e-t≤f(x)=1-∫0xdt≤1。
方法二:用微分学方法证。
因f(0)=1,f'(x)<0,即f(x)单调递减,所以当x≥0时f(x)≤1。
要证f(x)≥e-x,可转化为证明f(x)-e-x≥0,令φ(x)=f(x)-e-x,则
φ(0)=1-1=0,且φ'(x)=f'(x)+e-x≥f'(x)+
【答案解析】