数学
高校生
解決済み

定積分・数iI
f(x)=x+∫[0→1](x+t)f(t)dtを満たす関数f(x)を求めよ。
がわからないです。解説お願いします。

回答

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f(x)=x+∫[0→1](x+t)f(t)dt

f(x)=x+x∫[0→1]f(t)dt+∫[0→1]tf(t)dt

∫[0→1]f(t)dt=a, ∫[0→1]tf(t)dt=b
(a、bは定数)

f(x)=x+ax+b=(a+1)x+b

> f(x)は 1次関数(a=/=-1) or f(x)=b(a=-1)

A)a=-1
f(x)=b ---(1)
(1)を定積分[0->1]
∫[0->1]f(x)dx=b
∫[0->1]f(t)dt=aだったので、
a=b=-1
f(x)=-1

∫[0->1]xf(x)dx=∫[0->1](-x)dx=-1/2=/=b=-1なので矛盾

B)a=/=-1
f(x)=(a+1)x+b ---(2)
(2)を定積分[0->1]
∫[0->1]f(x)dx={(a+1)x²}/2+bx [0->1]
a=(a+1)/2+b
a=2b+1 ---<1>

(2) × x
xf(x)=(a+1)x²+bx ---(3)
(3)を定積分
∫[0->1]xf(x)dx={(a+1)x³}/3+(bx²)/2 [0->1]
b=(a+1)/3+b/2
3b=2a+2 ---<2>

<1>、 <2>から
b=-4, a=-7
f(x)=-6x-4

>> f(x)=-6x-4

ユン

間違ってるところや、理解が難しいところがあったら言ってください

delta

一行目から二行目の変形がわかりません

ユン

たぶん見づらい解説なので、写真の解説を見てください

1行目から2行目の変形は、xとtの違いにあります
この問題の定積分はtに対しての定積分なので、xは定数の扱いです
それによってxは∫の外に出すことができます
そのけっかになります

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