解答题 19.在上半平面求一条向上凹的曲线,其上任一点P(x,y)处在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(1,1)处在切线与x轴平行.
【正确答案】曲线y=y(x)在点P(x,y)处的发现方程为Y-y=- 1/y'(X-x)(当y'≠0时),
它与x轴的交点是Q(x+yy',0),从而|PQ|=
(当y'=0时,有Q(x,0),|PQ|=y,上式仍成立),
根据题意得微分方程即yy''=1+Y'2.且当x=1时y=1。
y'=0.
令y'=P(r),则y''=,二阶方程降为一阶方程=1+P2
分离变量得,积分并注意P|x=1=y'x=1=0,得
即y'2=y2-1。y'=,分离变量得
积分并注意y|x=1=1,得
【答案解析】