2. 考研
  3. 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

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

admin2021-01-19  54
问题 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。
选项
答案如图，曲线y=y(x)上点P(x，y)处的切线方程为Y－y(x)=y’(x)(X－x)。 所以切线与x轴的交点为(x－[*]，0)。 由于y’(x)＞0，y(0)=1，因此y(x)＞0(x＞0)。于是 S1=1／2y|x－(x－[*])"=y2／2y’ 又S2=∫0xy(t)dt， 根据题设2S1－S2=1，即2．y2／2y’－∫0xy(t)dt=1，两边对x求导并化简得yy"=(y’)2，这是可降阶的二阶常微分方程，令p=y’，则 [*] 则上述方程可化为ypdp／dy=p2分离变量得dp／p=dy／y，解得p=C1y，即dy／dx=C1y，从而有 [*] 根据y(0)=1，y’(0)=1，可得C1=1，C2=0，故所求曲线得方程为y=ex。 [*]
解析
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考研数学二

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