十一题小一求凹凸区间和拐点( 二 )


(1)
(令x=0得φ(0)=1)
等式两边同时对x求导得
φ'(x)=1+xφ(x)-xφ(x)+∫φ(t)dt (积分范围x→0)
(令x=0得φ'(0)=1)
上式两边同时再次对x求导
φ''(x)=-φ(x)
也就是
φ''(x)+φ(x)=0
这是一个二阶常系数齐次线性微分方程
先求特征根,其特征方程为r2+1=0
特征根r=±i
根据通解公式
φ(x)=acosx+bsinx
其中a,b为常数
因为φ(0)=φ'(0)=1
所以a=b=1
故φ(x)=cosx+sinx
(2)
根据上一问,我们有
φ''(x)=-φ(x)=-cosx-sinx=-√2sin(x+π/4)
令φ''(x)=0得 x=-π/4+kπ,k∈Z
所以
φ(x)的拐点为(-π/4+kπ,0),其中k∈Z
对于参数方程
当然还是得到dy/dt=0
再代入dx/dt不等于0即可
那么就可能是极值点
再验证d2y/dx2不等于0
就一定是极值点
而拐点只能得到二阶导数的函数之后
再进行判断