求一条凹曲线,已知其上任意一点处的曲率其中α为该曲线在相应点处的切线的倾斜角(cosα>0),且该曲线在点(1,1)处的切线为水平方向.

admin2018-09-25  37

问题 求一条凹曲线,已知其上任意一点处的曲率其中α为该曲线在相应点处的切线的倾斜角(cosα>0),且该曲线在点(1,1)处的切线为水平方向.

选项

答案由曲率计算公式及曲线为凹知, [*] 因为α为曲线在相应点的切线的倾斜角,且cosα>0,所以 [*] 整理得微分方程2y2y’’=[1+(y’)2]2. 此为缺x的可降阶二阶方程.令 [*] 代入上述微分方程,化简为 [*] 解得y2=(p+1)+y(p2+1)C2.由于曲线在点(1,1)处切线水平,故y(1)=1,y’(1)=0.于是有 1=1+C1,C1=0.故得y=p2+1,即 [*] 由于曲线是凹的,y=1不是解,再将 [*] 分离变量后积分得 [*] 由y(1)=1,所以C2=-1,得 [*] 化简得 4(y-1)=(x-1)2

解析
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