比较简单高数,求助
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  • 发布时间2023/4/19 23:16
  • 上次更新2023/10/23 18:00:43
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比较简单高数,求助
215590
Ckger楼主2023/4/19 23:16

大概是有一个比较有意思的题,如下

A,B,C,D,四个人分别在坐标系(−1,1),(1,1),(1,,−1),(−1,−1)四个位置,从t=0时刻开始,A向B,B向C,C向D,D向A,每时每刻以相同的速度行进(A,B,C,D位置都在不断变化),最后四人在(0,0)相遇,求A的轨迹方程 A, B, C, D, 四个人分别在坐标系(-1,1), (1,1), (1,,-1), (-1,-1)四个位置, 从t = 0 时刻开始, A 向 B, B 向 C, C 向 D, D 向 A, 每时每刻以相同的速度行进( A , B , C , D 位置都在不断变化), 最后四人在(0,0) 相遇,求 A 的轨迹方程

我的思路如下

首先,设 A (x, y), 则显然由对称性可知 B (y, -x)

那么,由 A 速度方向一直向 B, 可以得出

dydx=y+xx−y \dfrac{dy}{dx}=\dfrac{y+x}{x-y}

当 x≠0x \neq 0 时, 可以得出

dydx=yx+11−yx\dfrac{dy}{dx}=\dfrac{\dfrac{y}{x}+1}{1-\dfrac{y}{x}}

令 u=yxu = \dfrac{y}{x}

那么有 dydx=dudxx+u\dfrac{dy}{dx} = \dfrac{du}{dx}x+u

所以 dudxx+u=u+11−u \dfrac{du}{dx}x+u = \dfrac{u+1}{1-u}

化简得 1−u1+u2du=1xdx \dfrac{1-u}{1+u^2}du = \dfrac{1}{x}dx

两边积分,化简得 arctan⁡yx−12ln⁡(y2x2+1)−ln⁡∣x∣+C=0 \arctan \dfrac{y}{x} - \dfrac{1}{2}\ln (\dfrac{y^2}{x^2}+1)-\ln|x|+C = 0

将 (-1,1) 代入, 解得 C=π4+ln⁡22 C = \dfrac{\pi}{4} +\dfrac{\ln2}{2}

所以解得曲线方程为 arctan⁡yx−12ln⁡(y2x2+1)−ln⁡∣x∣+π4+ln⁡22=0 \arctan \dfrac{y}{x} - \dfrac{1}{2}\ln (\dfrac{y^2}{x^2}+1)-\ln|x|+\dfrac{\pi}{4} +\dfrac{\ln2}{2} = 0

但是放入画板里面生成之后,发现在第一象限该曲线并没有定义,出现了错误,但是如上过程我确实没有发现问题,有没有大佬救救我

2023/4/19 23:16
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