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问题: 高数题二

设y=y(x)是一条向上凸的连续曲线,其上任意一点(x,y)处的曲率为1/√(1+y'^2),且此曲线上点(0,1)处的切线方程为y=x+1,求该曲线的方程,并求其极值点

解答:

因为【y=y(x)是一条向上凸】所以y"≤0,
据题意有 -y"/[1+(y')^2]^(3/2)=1/[1+(y')^2]^(1/2),
即 y"/[1+(y')^2]=-1,y(0)=1,y'(0)=1。

积分一次 arctany'=C1-x,
根据 y'(0)=1,可得 C1=π/4,
即 y'=tan(π/4-x)。

再积分一次 y=ln[cos(π/4-x)]+C2,
根据 y(0)=1,可得 C2=1+(ln2)/2。

【结论】y=ln[cos(π/4-x)]+1+(ln2)/2.