If $f(x)$ is differentiable function and $f(x)=x^2+\int\limits_0^x e^{-t}(x-t) d t$, then $f(-1)$ equals to |
$\frac{-2}{3}$ $\frac{2}{3}$ $\frac{1}{3}$ $-\frac{1}{3}$ |
$\frac{2}{3}$ |
We have, $f(x)=x^2+\int\limits_0^x e^{-t}(x-t) d t$ ......(i) $\Rightarrow f(x)=x^2+\int\limits_0^x e^{-(x-t)} f(x-(x-t)) d t$ $\Rightarrow f(x)=x^2+\int\limits_0^x e^{-x} e^t f(t) d t$ $\Rightarrow f(x)=x^2+e^{-x} \int\limits_0^x e^t f(t) d t$ $\Rightarrow f'(x)=2 x+e^{-x}\left\{e^x f(x)\right\}-e^{-x} \int\limits_0^x e^t f(t) d t$ $\Rightarrow f'(x)=2 x+f(x)-\int\limits_0^x e^{-(x-t)} f(t) d t$ $\Rightarrow f'(x)=2 x+f(x)-\int\limits_0^x e^{-(x-(x-t))} f(x-t) d t$ $\Rightarrow f'(x)=2 x+f(x)-\int\limits_0^x e^{-t} f(x-t) d t$ $\Rightarrow f'(x)=2 x+f(x)+x^2-f(x)$ [Using (i)] $\Rightarrow f'(x)=2 x+x^2$ $\Rightarrow f(x)=x^2+\frac{x^3}{3}+C$ ....(ii) From (i), we obtain $f(0)=0$. Puting $x=0$, in (ii), we obtain $C=0$ ∴ $f(x)=x^2+\frac{x^3}{3}$ $\Rightarrow f(-1)=1-\frac{1}{3}=\frac{2}{3}$ |