質問<929>2002/8/24
from=ひぐらし
「微分」


曲線 y=f(x) (x≧0) 上の任意の点Pから、
y軸に下ろした垂線とy軸との交点をA、
点Pにおける接線とy軸との交点をBとすると、
点(0,-1)が線分ABの中点となった。
いま、曲線 y=f(x) が点(2,1/3)を通るとすると、
f(1)の値はいくらか。

お願いします。


お便り2002/8/25
from=Tetsuya Kobayashi


条件より、2f(x)-xf'(x)=-2 。
これを解いて、f(x)=Cx^2-1 。
x=2 のとき f(x)=1/3 より、C=1/3 。
したがって f(1)=-2/3 。


お便り2002/8/27
from=ひぐらし


「条件より」の部分をもう少し詳しく教えてください。
よろしくお願いします。


お返事2002/8/29
from=武田


点Pの座標を(x,y)とすると、
点A(0,y)
点Bは点Pでの接線がy軸と交わるところだから、
X=0より、点Bの座標は、 
ABの中点が(0,-1)より、
したがって、

このあと、この微分方程式を解くには、次の形にしてから
解くと良い。
 

お便り2003/6/11
from=セイ


曲線 y=f(x) (x≧0) 上の任意の点Pから、
y軸に下ろした垂線とy軸との交点をA、
点Pにおける接線とy軸との交点をBとすると、
点(0,-1)が線分ABの中点となった。
いま、曲線 y=f(x) が点(2,1/3)を通るとすると、
f(1)の値はいくらか。

条件より、2f(x)-xf'(x)=-2 。
これを解いて、f(x)=Cx^2-1 。
x=2 のとき f(x)=1/3 より、C=1/3 。
したがって f(1)=-2/3 。

C=1/3にしたいのですが計算方法がわかりません。
申し訳ないのですが教えてください m(__)m


お返事2003/6/11
from=武田


2y-x(dy/dx)=-2より、
x(dy/dx)=2y+2
xdy=(2y+2)dx

  1    1
――――dy=―dx
2y+2   x

両辺を積分して、Cは積分定数とする。

1
―・log|y+1|=log|x|+C
2

log|y+1|=2log|x|+C
log|y+1|=log(C・x^2)
y+1=±C・x^2
y=C・x^2-1

このグラフが点(2,1/3)を通るから、
x=2、y=1/3を代入して、
1/3=C・2^2-1
C・4=1/3+1=4/3
∴C=(4/3)・(1/4)=1/3