问答题 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z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.

【正确答案】曲线y=y(x)上点P(x,y)处的切线方程为
Y-y=y'(x)(X-x)
它与x轴的交点为[*],由于y'(x)>0,y(0)=1,从而y(x)>0,于是
[*]

[*]
由条件2S1-S2=1知
[*]
上式两端对x求导并化简得
yy"=(y')2
令y'=P,则上述方程化为
[*]
从而
[*]
解得P=C1y即
[*]
注意到y(0)=1,且由(*)式知y'(0)=1,则C1=1,即
[*]
由此得
y=C2ex
由y(0)=1知C2=1,故y=ex
【答案解析】[分析] 首先要求出S1和S2的表达式,然后利用等式2S1-S2[*]1两边对x求导,将问题化为微分方程求解.