题目
齐次微分方程的综合应用
已知一曲线经过(1,2),且曲线上任意一点(x,y)处切线的斜率等于该点纵坐标与横坐标之比的相反数,求:(1)该曲线所满足的方程.(2)该曲线与直线x=1,y=4所围成平面图形的面积.(3)计算(2)中平面图形绕x轴旋转一周所成旋转体的体积.
已知一曲线经过(1,2),且曲线上任意一点(x,y)处切线的斜率等于该点纵坐标与横坐标之比的相反数,求:(1)该曲线所满足的方程.(2)该曲线与直线x=1,y=4所围成平面图形的面积.(3)计算(2)中平面图形绕x轴旋转一周所成旋转体的体积.
提问时间:2020-10-11
答案
(1)设该曲线所满足的方程f(x),则f(1)=2,f′(x)=-y/x.(1)
解微分方程(1)得 f(x)=2/x.
故该曲线所满足的方程是 f(x)=2/x.
(2)该曲线与直线x=1,y=4所围成平面图形的面积=
=∫(0,1/2)4dx+∫(1/2,1)2/xdx (注:∫(a,b)表示从a到b积分)
=4×1/2+2(0+ln2)
=2(1+ln2).
(3)(2)中平面图形绕x轴旋转一周所成旋转体的体积=
=π∫(0,1/2)4²dx+π∫(1/2,1)(2/x)²dx
=16π×1/2+4π(2-1)
=8π+4π
=12π.
解微分方程(1)得 f(x)=2/x.
故该曲线所满足的方程是 f(x)=2/x.
(2)该曲线与直线x=1,y=4所围成平面图形的面积=
=∫(0,1/2)4dx+∫(1/2,1)2/xdx (注:∫(a,b)表示从a到b积分)
=4×1/2+2(0+ln2)
=2(1+ln2).
(3)(2)中平面图形绕x轴旋转一周所成旋转体的体积=
=π∫(0,1/2)4²dx+π∫(1/2,1)(2/x)²dx
=16π×1/2+4π(2-1)
=8π+4π
=12π.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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