作者Honor1984 (希望愿望成真)
看板Math
标题Re: [微积] 两题考古题请教
时间Mon Jun 25 08:15:26 2012
※ 引述《craig100 (不要问,很‧恐‧怖)》之铭言:
: 1.f(x)={(x^α)sin(1/x) x≠0
: { 0 ,x=0
: 试决定α之范围 使f的二阶导函数处处连续.
: 想法:微分微两次 用连续的delta-epsilon去证
: 可是微完发现超丑 不知道有没有其他方法? 这题很没有想法=..=
这是基本应用微分定义的问题
f(x) = {g_1(x) x≠0
{f(0) x=0
利用分段函数分别求出导函数在此二区域的函数行式及值
x≠0用一般函数微分
x=0采用f'(0) = lim [g_1(x)-f(0)]/(x-0)
x→0
两种值必须相等才保证函数处处连续
但是f'(x), f"(x)在x=0都要特别小心
g_1'(x)和g_1"(x)的三角函数项必须配上x的指数项
用夹挤定理分别对g_1'(x),g_1"(x),f'(0),f"(0)限制α的条件
取交集就得到结果
: ∞
: 2.f(x)=exp(x^2)*∫ exp(-t^2)dt
: x
: 试求(1)lim f(x) (2)f'(x) (3)试证f在(0,∞)递减
: x→∞
: 作法:
(1)对
: (2) ∞ ∞
: exp((x+h)^2)*∫ exp(-t^2)dt - exp(x^2)*∫ exp(-t^2)dt
: f(x+h)-f(x) x+h x
: lim ----------- = lim---------------------------------------------------
: h→0 h h→0 h
: x
: d/dh [ (√π)/2 -∫ exp(-t^2)dt) ]
: 0
: ↑他是
: ∞ ∞
: 2(x+h)exp((x+h)^2)*∫ exp(-t^2)dt +exp(x^2)(d(∫exp(-t^2)dt)/dh)
: L x+h x
: (0/0) = lim ----------------------------------------------------------------
: h→0 1
: ∞
: =2xexp(x^2)∫exp(-t^2)dt -1
: x
到以上这一步就可以了,题目本身积分式也没有求出来
: 解到这我超兴奋 因为我得到f'(x)=2xf(x)-1
: 然後解微分方程
: [exp(-x^2)*f(x)]' = exp(-x^2)
: => f(x)= exp(x^2)∫exp(-x^2)dx 等等..... 这不就回到题目了吗 囧
微分方程本来就是求解微分的反运算
如果回头解微分方程(含initial condition)得到的不是原函数
那才有问题
(3)才是重点 以下讨论的x > 0
∞
令F(x) = ∫exp(-t^2)dt > 0 , F(0) = √π /2
x
F'(x) = -exp(-x^2) < 0 , F"(x) = 2xexp(-x^2) > 0 (x > 0)
又F"(x) = -2xF'(x) > 0
f(x) = -F(x)/F'(x)
f'(x) = 2xf(x) - 1 = -[2xF(x) + F'(x)]/F'(x) = [-1/F'(x)]G(x)
G(x) = 2xF(x) + F'(x)
G(0) = -1 , G'(x) = 2F(x) + 2xF'(x) - 2xF'(x) > 0
类似(a) lim G(x) = 0
x→∞
所以G(x) < 0 => f'(x) < 0
因此f(x)在(0,∞)严格递减
: 然後就卡关了 所以第2小题和第3小题都作不出来
: 感谢各位高手指点......!!
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1F:推 craig100 :感谢!! 06/25 16:13