求函數表達式已知函數f(x) f'(x)=kf(x)+b k<0 f(0)=0 f』(0)=3 就是(0 ,0)點切線斜

題目:

求函數表達式
已知函數f(x) f'(x)=kf(x)+b k<0 f(0)=0 f』(0)=3 就是(0 ,0)點切線斜率3 f(x)的漸近線爲y=2 能求f(x)嗎

解答:

因爲f'(x)=kf(x)+b,且f(0)=0,f』(0)=3
所以3=f'(0)=kf(0)+b=b
又因爲 f(x)的漸近線爲y=2,所以當x接近正無窮或者負無窮時,f『(x)=0,f(x)=2
帶入f'(x)=kf(x)+3
可得k=-3/2
所以f'(x)=-3/2 *f(x)+3
所以可寫作dy/dx=3-3y/2
所以dy/(3-3y/2)=dx
兩邊求積分可得-2ln(3-3y/2)/3=x+C (C是常數)
因爲f(0)=0,
所以C=-(2ln3)/3
所以-2ln(3-3y/2)/3=x-(2ln3)/3
所以ln(3-3y/2)=-3x/2 +ln3
所以e^(-3x/2 +ln3)=3-3y/2
所以y=2-2e^(-3x/2 +ln3)/3
驗算f 』(x)=-2e^(-3x/2 +ln3)/3 *(-3/2)=e^(-3x/2 +ln3)
-3/2 *f(x)+3=-3/2 *(2-2e^(-3x/2 +ln3)/3)+3=e^(-3x/2 +ln3)
f(0)=2-2e^(ln3)/3=0
因爲f 』(x)=e^(-3x/2 +ln3)
所以f』(0)=e^(ln3)=3.
所以函數y=2-2e^(-3x/2 +ln3)/3
符合條件f'(x)=kf(x)+b k<0
f(0)=0
f』(0)=3
f(x)的漸近線爲y=2.

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