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∫ | +∞ 0 |
lim |
x→+∞ |
f(x) |
a(x) |
lim |
x→+∞ |
zhangjie309 幼苗
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∫ | +∞ 0 |
lim |
x→+∞ |
f(x) |
a(x) |
f(x) |
a(x) |
y′ |
a(x) |
lim |
x→+∞ |
y′ |
a(x) |
∵y′+a(x)y=f(x)
∴y=
f(x)
a(x)−
y′
a(x)
已知
lim
x→+∞
f(x)
a(x)=0
∴
lim
x→+∞y(x)=
lim
x→+∞
f(x)
a(x)−
lim
x→+∞
y′
a(x)=−
lim
x→+∞
y′
a(x)
设
lim
x→+∞y(x)=−
lim
x→+∞
y′
a(x)=A,则由极限的定义,知
∀ɛ>0,∃X>0,∀x>X,有|
y′
a(x)+A|<ɛ,|y(x)-A|<ɛ
由
∫+∞0a(x)dx=+∞,知x>X时,a(x)>0
∴(-A-ɛ)a(x)<y'<(-A+ɛ)a(x)
两边从0到+∞取定积分,得
(−A−ɛ)
∫+∞0a(x)dx<
∫+∞0y′dx<(−A+ɛ)
∫+∞0a(x)dx
即
(−A−ɛ)
∫+∞0a(x)dx<
lim
x→+∞y(x)−y0<(−A+ɛ)
∫+∞0a(x)dx
即
(−A−ɛ)
∫+∞0a(x)dx<A−y0<(−A+ɛ)
∫+∞0a(x)dx
再由
∫+∞0a(x)dx=+∞,知若A≠0,则-A-ɛ和-A+ɛ都不为0
∴(−A−ɛ)
∫+∞0a(x)dx=∞和(−A+ɛ)
∫+∞0a(x)dx=∞
∴A=0或∞
而A=∞明显不成立
故A=0
即
lim
x→+∞y(x)=0
点评:
本题考点: 一阶线性微分方程的求解;函数极限存在性的判别和证明综合.
考点点评: 此题的y(x)虽然是一阶非齐次线性微分方程,但却不能用公式将y(x)求出来,再取极限.为了充分利用已知的极限,必须从微分方程里,将y(x)的表达式求出来,再逐步推导.
1年前
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