Arsenic

関数f(x)f(x)が下の3個の条件条件を満たすとき、f(x)f(x)を求められる方はいらっしゃいますか?


f(0)=2f(0)=2

f′(x)=f(x)f'(x)=f(x)

f′′(x)=f(x)f''(x)=f(x)

補足

条件条件は誤植です

関数f(x)f(x)が下の3個の「条件条件」

           →条件

              です。

回答 1件

ベストアンサー

下二つの条件を合成して、f′(x)−f′′(x)=0を考え、(y=f(x)にしておきす)f'(x)-f''(x)=0を考え、(y=f(x)にしておきす)

dydx−d2ydx2=0 となり、xで積分\dfrac{dy}{dx}-\dfrac{d^2y}{dx^2}=0 となり、xで積分

よって、  y−dydx=c1 ここから変数を分離してよって、  y-\dfrac{dy}{dx}=c_1 ここから変数を分離して

また、y=c1は条件を満たさないのでまた、y=c_1は条件を満たさないので

y≠c1のとき ∫dx=∫1y−c1dyになりますねy≠c_1のとき \int dx=\int \dfrac{1}{y-c_1} dy になりますね

整理してx+c2=log⁡∣y−c1∣と書けるので、最終的に y=e2cex+c1整理してx+c_2=\log{|y-c_1|}と書けるので、最終的に y=e^c_2 e^x+c_1

二つ目の条件から、

e2cex+c1=(e2cex+c1)′ よってc1=0と分かります。e^c_2 e^x+c_1=(e^c_2 e^x+c_1)' よってc_1=0と分かります。

さらに、一つ目の条件から、

f(0)=e2cex=2 故に、c2=2f(0)=e^c_2 e^x=2 故に、 c_2=2


以上から、求める関数は、

f(x)=2exf(x)=2e^x

3つ目の条件をいかに乗り越えるかだと思いました。この解き方だと、すべての条件を汲めているので大丈夫かと、


ーもし不備などがあればなんなりと教えてくださいー

  • Arsenic
    お礼

    ありがとうございます

    確かに、微分しても関数が変わらないということから、exe^xであるところまでは見抜けましたが、、、(自分)

    とても分かりやすい回答ありがとうございます



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