Предмет: Алгебра, автор: masha01021

Помогите пожалуйста решить задачу ,

Приложения:

yugolovin: Условие задачи не вполне корректно - радиус-вектор не может равняться отрезку. Вероятно, имелось в виду, что длина радиус-вектора точки, то есть расстояние от этой точки до начала координат, равна длине отрезка нормали. Дайте задание с правильным условием, и я тогда приведу решение.
yugolovin: Маша, почему Вы не отвечаете?
masha01021: здравствуйте, хорошо, сейчас поправлю и добавлю вопрос,
yugolovin: Нет, надо так: определить кривую, расстояние от любой точки которой до начала координат равно длине отрезка е
yugolovin: нормали между кривой и осью OY
yugolovin: Только после слова отрезка не надо писать букву е)))
masha01021: а хорошо , сейчас добавлю

Ответы

Автор ответа: yugolovin
1

Ответ:

слишком длинный, чтобы переписывать его сюда.

Объяснение:

Пусть искомая кривая задана уравнением y=y(x), и точка A(x_0;y_0) лежит на этой кривой. Как известно, угловой коэффициент касательной равен y'(x_0), поэтому угловой коэффициент нормали равен -\dfrac{1}{y'(x_0)}.

Отсюда уравнение нормали имеет вид

                                   y-y_0=-\dfrac{1}{y'(x_0)}(x-x_0).

Чтобы узнать, где нормаль пересекает ось OY, нужно подставить x=0:

                        y-y_0=-\dfrac{1}{y'(x_0)}(-x_0);\ y=y_0+\dfrac{x_0}{y'(x_0)}.

Для нахождения длины требуемого отрезка нормали найдем расстояние между концами A(x_0;y_0) и   B\left(0;y_0+\dfrac{x_0}{y'(x_0)}\right)  этого отрезка:

        |AB|=\sqrt{(0-x_0)^2+\left(y_0+\dfrac{x_0}{y'(x_0)}-y_0\right)^2}=\sqrt{x_0^2+\dfrac{x_0^2}{(y'(x_0))^2}}.

Расстояние же от начала координат O(0;0) до точки A равно

                                     |OA|=\sqrt{x_0^2+y_0^2}.  

Остается приравнять эти расстояния:

  |OA|=|AB|;\ |OA|^2=|AB|^2;\  x_0^2+y_0^2=x_0^2+\left(\dfrac{x_0}{y'(x_0)}\right)^2;\ y_0^2=\left(\dfrac{x_0}{y'(x_0)}\right)^2;

                             y_0=\pm\dfrac{x_0}{y'(x_0)};\ y_0\cdot y'(x_0)=\pm x_0.

Заметим, что (x_0;y_0) - это была произвольная точка кривой, поэтому естественно окончательное дифференциальное уравнение записать, опуская индекс:

                                                 yy'=\pm x.

Точнее, здесь два дифференциальных уравнения -

                                         yy'=x и  yy'=-x.

Решаем сначала первое уравнение:

                        2yy'=2x;\ (y^2)'=2x;\ y^2=x^2+C.  

При C=0 получаем y=±x - это биссектрисы координатных углов.

При C>0 получаем гиперболу с асимптотами y=±x, действительной осью которой является ось OY.

При C<0 получаем гиперболу с асимптотами y=±x, действительной осью которой является ось OX.

Переходим ко второму уравнению:

              2yy'=-2x;\ (y^2)'=-2x;\ y^2=-x^2+C;\ x^2+y^2=C.

Ясно, что здесь нас устраивают только значения C>0, при этом мы получаем окружности с центром в начале координат и радиусом  \sqrt{C}.

Замечание. То, что для окружностей выполнено условие задачи, очевидно, как и для биссектрис координатных углов. Для гипербол это не так очевидно.


masha01021: огромное спасибо
masha01021: здравствуйте, помогите пожалуйста, очень срочно
Интересные вопросы
Предмет: Алгебра, автор: kurijm161771