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2021年11月5日 星期五

2018印度理工學院入學考試高級試(JEE Advanced)的一題微分方程初始值問題

==問題== 

(譯文)

設可微函數f:RR滿足f(0)=1且對於任意實數x,y

f(x+y)=f(x)f(y)+f(x)f(y).

試求出lnf(4)之值。

(原文)

Let f:RR be a differentiable function with f(0)=1 and satisfying the equation

f(x+y)=f(x)f(y)+f(x)f(y)for allx,yR.

Then the value of lnf(4) is     .

==解答==

(1)

f(0)=f(0+0)=f(0)f(0)+f(0)f(0)f(0)=2f(0)f(0)1=21f(0)f(0)=12.

(2)

f(x)=f(0+x)=f(0)f(x)+f(0)f(x)=1y+12yy=y+12yy=12yy=e12x+C.

x=0代入,得

1=e120+C.

C=0,即

y=e12x.

所以

lnf(4)=lne124=lne2=2.

==評論==

輕而易舉

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