设y=y(x)是一向上凸的连续曲线,其上任意一点(x,y)处的曲率为11+y′2,且此曲线上点(0,1)处的切

2024-12-17 18:29:24
推荐回答(1个)
回答1:

因曲线向上凸,故y’’<0,依题意有

?y″
(1+y2)

即:y''=-(1+y'2
曲线经过点(0,1),故y(0)=1,又因为该点处的切线方程为y=x+1,即切线斜率为1
所以y’(0)=1,问题转化为求一下方程特解
y″=?(1+y2)
y(0)=1,y′(0)=1

令y'=p,y''=p'
p'=-(1+p2
分离变量解得:
arctanp=C1-x
以p(0)=1代入,得到
C1=arctan1=
π
4

所以y’=p=tan(
π
4
?x)

再积分,得
y=∫tan(
π
4
?x)dx=ln|cos(
π
4
?x)|+C2

把y(0)=1代入
C2=1+
1
2
ln2

故所求曲线方程为
y=ln|cos(
π
4
?x)|+1+
1
2
ln2
x∈(?
π
4
4
)

取其含有x=0在内连续的一支为
y=lncos(
π
4
?x)+1+
1
2
ln2

x→(?
π
4
)+
x→(
4
)?
时,
cos(
π
4
?x)→0,y→?∞

故此函数无极小值
x=
π
4
时,y为极大值
此时y=1+
1
2
ln2