设函数 f(x) 在 ( -∞, +∞ ) 上可导,且满足 f(x) = ∫[0,x] f(t)dt,则下列结论正确的是:
答案解析
核心考点说明:本题考察变上限积分求导、微分方程的解法和函数性质。难点在于理解变上限积分本质以及微分方程的求解步骤。
解题思路分析:题目给出的等式 f(x) = ∫[0,x] f(t)dt 是一个变上限积分的定义式。对等式两边求导,根据微积分基本定理,有 f'(x) = d/dx ∫[0,x] f(t)dt = f(x) ,即 f'(x) = f(x)。这是一个微分方程,可以通过分离变量法求解,也可以利用常见的结论e^x的导数为e^x。
每个选项的详细分析:
- A选项:f(x) 恒等于 0。 当 f(x) = 0 时,满足 f(x) = ∫[0,x] f(t)dt。所以 A 选项可能正确,需要进一步判断是否有其他解。通过对 f(x) = ∫[0,x] f(t)dt 两边求导,得到 f'(x) = f(x)。这个方程的解的形式为 f(x) = Ce^x,其中 C 是常数。 将 f(x) = Ce^x 代入原方程 f(x) = ∫[0,x] f(t)dt,得到 Ce^x = ∫[0,x] Ce^t dt = C(e^x - 1)。 此等式只有当C=0时恒成立,此时 f(x) = 0,所以A选项正确。
- B选项:f(x) 恒等于 e^x 。由微分方程的解 f(x) = Ce^x,显然当 C 不等于 0 时,函数不恒等于 e^x。所以B选项错误。
- C选项:f(x) = f'(x) 在定义域内不恒成立。 通过求导,可知 f'(x) = f(x), 所以选项 C 错误。
- D选项:f(x) = e^x + C (C为任意常数)。由微分方程的解,应该为f(x) = Ce^x,而不是e^x + C。所以选项 D 错误。
易错点提醒:易错点在于忽略了常数项 C 的影响,以及对变上限积分求导不够熟练。
正确答案的关键依据: 利用微积分基本定理对等式两边求导,得到微分方程,并求解。
错误选项的具体问题:B、D选项错误在于混淆了微分方程的通解,C选项和微分方程不符。
正确答案:A