定積分を定数とおいて関数を決める(B)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 定積分を定数とおいて関数を決める(A) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
次の等式を満たす関数 $f(x)$ を求めよ.
\[ f(x)=2x+\int_0^1(x+t)f(t)\,dt \]
右辺の積分は
\[ \int_0^1(x+t)f(t)\,dt=x\int_0^1 f(t)\,dt+\int_0^1 tf(t)\,dt \]
と分けられる($x$ は積分変数 $t$ と無関係なので外に出せる).$A=\displaystyle\int_0^1 f(t)\,dt$,$B=\displaystyle\int_0^1 tf(t)\,dt$(定数)とおくと
\[ f(x)=(2+A)x+B \]
\[ A=\int_0^1\{(2+A)t+B\}\,dt=\frac{2+A}{2}+B,\qquad B=\int_0^1\{(2+A)t^2+Bt\}\,dt=\frac{2+A}{3}+\frac{B}{2} \]
第 2 式より $B=\dfrac{2(2+A)}{3}$.第 1 式に代入して $A=1+\dfrac{A}{2}+\dfrac{4+2A}{3}$,$6A=6+3A+8+4A$ より $A=-14$,$B=-8$.
よって $f(x)=-12x-8$
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