Rachunek różniczkowy
Ola: Zadanie 1.
Znaleźć krzywą, której styczne odcinają na osiach współrzędnych odcinki, których suma długości
jest równa 2a, gdzie a>0
Zadanie 2.
Znaleźć krzywą, której styczne tworzą z osiami współrzędnych trójkąt o polu 2a2, gdzie a>0.
Czy mogłabym prosić o jakieś wskazówki do tych zadań? Z góry bardzo dziękuję
11 maj 02:01
jc:
1. √x + √y=√2a, sprawdź
2. xy=a2
11 maj 07:04
Mariusz:
jc zdaje mi się że jednak dobrze napisałeś to równanie różniczkowe
Dla uproszczenia obliczeń trzeba chyba było sprowadzić je do równania Clairauta
Wychodzi wtedy rozwiązanie szczególne i osobliwe
Równanie stycznej do krzywej
y−y
0=f'(x
0)(x−x
0)
y−f(t)=f'(t)(x−t)
Współrzędne punktów przecięcia stycznych z osiami układu współrzędnych
0−f(t)=f'(t)(x−t)
y−f(t)=f'(t)(0−t)
y=f(t)−f'(t)t
y=f(t)−f'(t)t
| f(t) | |
(f(t)−f'(t)t)+(t− |
| )=2a |
| f'(t) | |
| f(t) | |
(f(t)−f'(t)t)+(t− |
| )−2a=0 |
| f'(t) | |
−f(t)f'(t)+t(f'(t))
2−t+f(t)+2af'(t)=0
t(f'(t))
2+(2a−t−f(t))f'(t)+f(t)=0
f(t)=u(t)−t
t(u'(t)−1)
2+((2a−t)−(u(t)−t))(u'(t)−1)+u(t)−t=0
t((u'(t))
2−2u'(t)+1)+(2a−u(t))(u'(t)−1)+u(t)−t=0
t(u'(t))
2−2tu'(t)+t+(2a−u(t))u'(t)−(2a−u(t))+u(t)−t=0
tu'(t)(u'(t)−2)+2au'(t)−u(t)u'(t)−2a+u(t)+u(t)=0
tu'(t)(u'(t)−2)+2au'(t)−u(t)u'(t)−2a+2u(t)=0
tu'(t)(u'(t)−2)−u(t)(u'(t)−2)+2au'(t)−2a=0
u(t)(u'(t)−2)=tu'(t)(u'(t)−2)+2au'(t)−2a
| 2au'(t)−2a | |
u(t)=tu'(t)+ |
| |
| u'(t)−2 | |
| u'(t)−1 | |
u(t)=tu'(t)+2a |
| |
| u'(t)−2 | |
| u''(t)(u'(t)−2)−(u'(t)−1)u'' | |
u'(t)=u'(t)+tu''(t)+2a( |
| ) |
| (u'(t)−2)2 | |
| 1 | |
u'(t)=u'(t)+tu''(t)−2au''(t)( |
| ) |
| (u'(t)−2)2 | |
| 2a | |
0=u''(t)(t− |
| ) |
| (u'(t)−2)2 | |
Niech u'(t)=p
Dla p=0
f(t)=u(t)−t
Wyrugujmy parametr z rozwiązania szczególnego
| 2ap | | (p−1)(p−2) | |
u= |
| +2a |
| |
| (p−2)2 | | (p−2)2 | |
| 2a(p−1) | | (p−1)(p−2) | |
f= |
| +2a |
| |
| (p−2)2 | | (p−2)2 | |
t(p−2)
2=2a
| 2√2a | | 2a | |
(p−1)2=(1± |
| + |
| ) |
| √t | | t | |
f(t)=t±(2
√2a)
√t+2a
Mamy rozwiązanie ogólne równania
oraz
rozwiązanie szczególne równania
f(t)=t±(2
√2a)
√t+2a
22 maj 16:15
jc: Mariusz, jeszcze raz bardzo dziękuję
Nie pomyślałem, że istnieją tak proste rozwiązania.
24 maj 10:26
Mariusz:
A mnie ciekawi czemu bez redukcji do równania Clairauta
w rozwiązaniu parametrycznym otrzymałem funkcje nieelementarne
To drugie zadanie można chyba analogicznie rozwiązać
24 maj 18:05