问答题 设一凸的光滑曲线连接了O(0,0),A(1,4)两点,而P(x,y)为曲线上任意一点,已知曲线与线段 所围区域的面积为 ,求该曲线的方程.
【正确答案】
【答案解析】[分析与求解] 设曲线方程为y=y(x).
1°首先写出曲线y=y(x)与线段 所围区域面积S(x)的表达式.
由于y=y(x)是凸的,所以O、P两点间的曲线在线段 上方,
于是
按题意: ,即 . ①
2°解含变限积分的方程——转化为微分方程.
两边求导得 . ②
(①式中令x=0时,等式自然成立,无需加其他附加条件,①与②等价).化简得

解此一阶线性方程,两边乘 ,积分得

C,y(0)=0,即曲线过原点O,又曲线经过点A(1,4),即由y(1)=4 C=0.
因此求得曲线