在上半平面上求一条上凹曲线,其上任一点P(x,y)处的曲率等于此曲线在该点的法线段PQ的长度的倒数(Q为法线与x轴的交点),且曲线在点(1,1)处的切线与x轴平行.

admin2021-09-16  21

问题 在上半平面上求一条上凹曲线,其上任一点P(x,y)处的曲率等于此曲线在该点的法线段PQ的长度的倒数(Q为法线与x轴的交点),且曲线在点(1,1)处的切线与x轴平行.

选项

答案设所求曲线为y=y(x),该曲线在点P(x,y)的法线方程为 [*] 令Y=0,得X=x+yy’,该点到x轴法线段PQ的长度为[*] 由题意得[*],即yy”=1+[*]. 令y’=p,则y”=p(dp/dy),则有yp(dp/dy)=1+p2,或者[*] 两边积分得y=C1[*],由y(1)=1,y’(1)=0得C1=1,所以y’=±[*], 变量分离得[*],两边积分得ln(y+[*])=±x+C2, 由y(1)=1得C2=[*], 所以ln(y+[*])=±x[*],即y+[*]=[*], [*] 两式相加得y=[*]=ch(x-1).

解析
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