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


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




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.

单项选择题
单项选择题