题目
6.已知 '(x)=1+(x)^2, 且 (0)=1, 求f(x).

题目解答
答案

解析
本题考查不定积分的计算以及利用初始条件确定积分常数。解题思路是先对已知的导函数进行不定积分,得到原函数的一般形式,其中会包含一个积分常数$C$,然后再将给定的初始条件$f(0)=1$代入原函数,求出积分常数$C$的值,进而确定原函数$f(x)$的具体表达式。
- 对导函数进行不定积分:
已知$f^\prime(x)=1 + x^2$,根据不定积分的定义,$f(x)$是$f^\prime(x)$的一个原函数,所以$f(x)=\int f^\prime(x)dx$,即$f(x)=\int (1 + x^2)dx$。
根据不定积分的加法法则$\int (u(x)+v(x))dx=\int u(x)dx+\int v(x)dx$,可得$f(x)=\int 1dx + \int x^2dx$。
根据不定积分基本公式$\int kdx=kx+C$($k$为常数),可得$\int 1dx = x$;根据不定积分基本公式$\int x^n dx=\frac{x^{n + 1}}{n + 1}+C$($n\neq -1$),可得$\int x^2dx=\frac{x^{2 + 1}}{2 + 1}=\frac{x^3}{3}$。
所以$f(x)=x + \frac{x^3}{3}+C$,其中$C$为积分常数。 - 确定积分常数$C$的值:
已知$f(0)=1$,将$x = 0$代入$f(x)=x + \frac{x^3}{3}+C$中,可得$f(0)=0 + \frac{0^3}{3}+C$,即$1 = C$。 - 得到原函数$f(x)$的具体表达式:
将$C = 1$代入$f(x)=x + \frac{x^3}{3}+C$中,可得$f(x)=x + \frac{x^3}{3}+1$。