问题
问答题
设xOy平面第一象限中有曲线F:y=y(x),过点A(0,
),y’(x)>0.又M(x,y)为
上任意一点,满足:弧段
的长度与点M处
的切线在x轴上的截距之差为
.
(Ⅰ) 导出y=y(x)满足的积分、微分方程和初始条件;
(Ⅱ) 求曲线
的表达式.
答案
参考答案:[分析与求解] (Ⅰ)先求出,在点M(x,y)处的切线方程
Y-y(x)=y’(x)(X-x),
其中(X,Y)是切线上点的坐标.在切线方程中令Y=0,得x轴上的截距
又弧段
的长度为
按题意得
①
这是积分、微分方程,两边对x求导,就可转化为二阶微分方程:
又由条件及①式中令x=0得
因此得初值问题
问题①与②是等价的.
(Ⅱ)下面求解②.这是不显含x的二阶方程,作变换p=y’,并以y为自变量得
分离变量得
.得
由
时
将上面两式相减
再积分得
其中
.则③就是所求曲线
的表达式.