设函数y(x)(x≥0)二阶可导 且y(x)>0 y(0)=1_过曲线y=y(x)上任意一点P(x
设函数y(x)(x≥0)二阶可导,且y(x)>0,y(0)=1_过曲线y=y(x)上任意一点P(x,y)作该曲线的切线及x轴的垂线,上述两直线与x轴所围成的三角形的面积记为S1,区间[0,x]上以y=y(x)为曲边的曲边梯形面积记为S2,并设2S1-S2恒为1,求此曲线y=y(X)的方程.
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
参考解答
正确答案:曲线y=y(x)在点P(xy)处的切线方程为 Y—y=y'(x—x)它与x轴的交点为.由于y'(x)>0y(0)=1因此y(x)>0(x>0)于是又 S2=∫0xy(t)dt.根据已知条件2S1-S2=1有代入y(0)=1有y'(0)=1.方程两边对x求导并化简得 yy'=y'2这是可降阶方程.令P=y'则方程化为分离变量得两边积分得P=C1y即y'=C1y代入初始条件y(0)=1y'(0)=1得 C1=1有两边积分得y=C2ex代入y(0)=1得C1=1因此所求曲线的方程为y=ex.
[分析首先根据微积分的几何意义,求出S1和S2,然后由关系式2S1-S2=1得到一含有变限积分的函数方程问题,对方程两边求导,转化为微分方程问题.[评注1本题将曲线切线问题、平面图彤的面积问题、含变限积分的函数方程问题以及微分方程问题综合起来,有一定的难度与计算量.[评注2本题不是直接给出含变限积分的函数方程问题,而是由变化区间[0,x上的面积用变限积分S2=∫0xy(t)dt表示,转化为含有变限积分的函数方程问题.类似地,由变化区间上的体积、弧长等定积分的应用问题,也可以转化为含有变限积分的函数方程问题.
相似问题
若函数y1(x)与y2(x)都是以下A B C D给出的方程的解 设C1与C2是任意常数 则函数y=
若函数y1(x)与y2(x)都是以下A、B、C、D给出的方程的解,设C1与C2是任意常数,则函数y=C1y1(x)+C2y2(x)必是( )的解.A.y〞+yˊ+y2=0B.y〞+yˊ+2
假设函数f(x)在[a b]上连续 在(a b)内可导 且f(x)≤0 记F(x)= 证明在(a b
假设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f(x)≤0,记F(x)=,证明在(a,b)内F(x)≤0.请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
设f(x)有一个原函数=_______。请帮忙给出正确答案和分析 谢谢!
设f(x)有一个原函数=_______。请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
下列广义积分中发散的是A.B.C.D.请帮忙给出正确答案和分析 谢谢!
下列广义积分中发散的是A.B.C.D.请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
求微分方程y'+4y+4y=e-2x的通解.请帮忙给出正确答案和分析 谢谢!
求微分方程y "+4y+4y=e-2x的通解.请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!