设y=arcsinx,证明:(1-x^2)y"-xy'=0,并求y^(n)(0)

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/16 05:48:51
设y=arcsinx,证明:(1-x^2)y
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设y=arcsinx,证明:(1-x^2)y"-xy'=0,并求y^(n)(0)
设y=arcsinx,证明:(1-x^2)y"-xy'=0,并求y^(n)(0)

设y=arcsinx,证明:(1-x^2)y"-xy'=0,并求y^(n)(0)
设y=arcsinx,证明:(1-x^2)y"-xy'=0,并求y^(n)(0)
【说明】我将y^(n)(0)认为是函数y=arcsinx的n阶导数在x=0时的值,下面所有叙述中^均表示高阶导数.
【解】先求y=arcsinx的一阶导数
y'=1/根号(1-x的平方)
再求y=arcsinx的二阶导数
y"=x/二分之三次根(1-x的平方)
将上述两式代入(1-x的平方)y"-xy'中,容易得出:(1-x的平方)y"-xy'=0
第二问较麻烦
利用上面证明得到的:(1-x的平方)y"-xy'=0,使用莱布尼兹公式
(1-x的平方)y^(n+2)-2nxy^(n+1)-n(n-1)y^n-xy^(n+1)-ny^n=0【式中^表示高阶导数】
因为你求的是x=0时的高阶导数,将x=0代入上式,得:
y^(n+2)-n(n-1)y^n-ny^n=0
去括号等简单运算:y^(n+2)=n的平方倍y^n
由于当x=0时:y'=1,y"=0
所以:当 n为偶数时,y^(n)(0)=0
当n为奇数时,y^(n)(0)=(n-1)的平方y^(n-1)(0)
=(n-1)的平方(n-3)的平方y^(n-3)(0)
=……
=(1*3*5*…… n)的平方
【OK】