一曲線通過點1,1,其上任一點的法線都過座標原點,求該曲

2021-03-03 21:37:18 字數 1175 閱讀 4625

1樓:若兒犣蠿鞰

設p(x,y)為曲線上一點,由題設op為p處的法線,於是有dydx=?x

y分離變數得ydy=-xdx

兩邊積分得 12y

=?12x+c

由x=1,y=1,得c=1

所求曲線方程為

x2+y2=2.

設y=y(x)是區間(-π,π)內過(-π2,π2)的光滑曲線,當-π

2樓:百度使用者

由題意,當-π

分離變數可得,ydy=-xdx,

兩邊積分可得 y2=-x2+c.

由於y(x)過點(-π2,π

2),代入 y2=-x2+c 可得,c=π2,

從而有 x2+y2=π2.

當0

其對應的齊次方程 y′′+y=0 的通解為 y=c1cosx+c2sinx.

令其特解為 y*=ax+b,代入微分方程,則有 0+ax+b+x=0,解得 a=-1,b=0,

故y*=-x.

由線性微分方程解的結構可得,y′′+y+x=0 的通解為 y=c1cosx+c2sinx-x.

由於 y=y(x) 是區間(-π,π)內的光滑曲線,故y(x)在 x=0 處滿足

y(0-)=y(0+)=y(0),y′+(0)=y′-(0)=y′(0).

於是由 y(0-)=±π,y(0+)=c1,可得 c1=±π.

又當-π

y′,可得 y′

?(0)=?xy|

(0,y(0))

=0,當0

由 y′+(0)=y′-(0)得 c2-1=0,即 c2=1.

故 y=y(x)的表示式為y=?

π?x, ?π

?πcosx+sinx?x, 0≤x<π

,或 y=π

?x, ?π

πcosx+sinx?x, 0≤x<π

.又因為y=y(x)過點(-π2,π

2),所以y=π?x

, ?π

πcosx+sinx?x, 0≤x<π.

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