问答题
在上半平面求一条凹的曲线,其任一点P(x,y)处的曲率等于此曲线在该点的法线段PQ长度的倒数(Q是法线与x轴的交点),且曲线在点(1,1)处的切线与x轴平行.
【正确答案】
【答案解析】
[解]
草图见上图,所求曲线为y=f(x).于是其在P(x,y)点处的曲率为
(因为曲线为凹的,所以y">0),
曲线y=f(x)在P(x,y)点处的法线方程为
它与x轴的交点Q的坐标为Q(x+yy",0),于是
由题设
即
初始条件为y|
x=1
=1,y"|
x=1
=0.
令y"=p,
,于是方程变为
代入y"|
x=1
=0,得C
1
=0.
积分得
代入y|
x=1
=1,得C
2
=0,
故所求曲线为
即
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