题目
3.一曲线通过点(2,3),它在两坐标轴间的任一切线段均被切点所平分,求这曲线方程。 __

题目解答
答案

解析
步骤 1:确定切线方程
设曲线上的任意一点为 \( (x, y) \),则该点处的切线方程为 \( y - y_0 = m(x - x_0) \),其中 \( m \) 是切线的斜率,\( (x_0, y_0) \) 是切点坐标。
步骤 2:确定切线与坐标轴的交点
切线与 \( x \) 轴的交点为 \( (x_0 - \frac{y_0}{m}, 0) \),与 \( y \) 轴的交点为 \( (0, y_0 - mx_0) \)。
步骤 3:利用切点平分切线段的条件
根据题意,切点 \( (x_0, y_0) \) 平分切线与坐标轴的交点,即 \( x_0 = \frac{1}{2}(x_0 - \frac{y_0}{m}) \) 和 \( y_0 = \frac{1}{2}(y_0 - mx_0) \)。
步骤 4:求解切线斜率
由 \( x_0 = \frac{1}{2}(x_0 - \frac{y_0}{m}) \) 得到 \( m = -\frac{y_0}{x_0} \)。
步骤 5:建立微分方程
将 \( m = -\frac{y}{x} \) 代入切线方程,得到 \( \frac{dy}{dx} = -\frac{y}{x} \)。
步骤 6:求解微分方程
分离变量得到 \( \frac{dy}{y} = -\frac{dx}{x} \),两边积分得到 \( \ln|y| = -\ln|x| + C \),即 \( \ln|xy| = C \)。
步骤 7:确定常数
由曲线通过点 \( (2, 3) \),代入得到 \( \ln|2 \times 3| = C \),即 \( C = \ln 6 \)。
步骤 8:写出曲线方程
由 \( \ln|xy| = \ln 6 \) 得到 \( xy = 6 \)。
设曲线上的任意一点为 \( (x, y) \),则该点处的切线方程为 \( y - y_0 = m(x - x_0) \),其中 \( m \) 是切线的斜率,\( (x_0, y_0) \) 是切点坐标。
步骤 2:确定切线与坐标轴的交点
切线与 \( x \) 轴的交点为 \( (x_0 - \frac{y_0}{m}, 0) \),与 \( y \) 轴的交点为 \( (0, y_0 - mx_0) \)。
步骤 3:利用切点平分切线段的条件
根据题意,切点 \( (x_0, y_0) \) 平分切线与坐标轴的交点,即 \( x_0 = \frac{1}{2}(x_0 - \frac{y_0}{m}) \) 和 \( y_0 = \frac{1}{2}(y_0 - mx_0) \)。
步骤 4:求解切线斜率
由 \( x_0 = \frac{1}{2}(x_0 - \frac{y_0}{m}) \) 得到 \( m = -\frac{y_0}{x_0} \)。
步骤 5:建立微分方程
将 \( m = -\frac{y}{x} \) 代入切线方程,得到 \( \frac{dy}{dx} = -\frac{y}{x} \)。
步骤 6:求解微分方程
分离变量得到 \( \frac{dy}{y} = -\frac{dx}{x} \),两边积分得到 \( \ln|y| = -\ln|x| + C \),即 \( \ln|xy| = C \)。
步骤 7:确定常数
由曲线通过点 \( (2, 3) \),代入得到 \( \ln|2 \times 3| = C \),即 \( C = \ln 6 \)。
步骤 8:写出曲线方程
由 \( \ln|xy| = \ln 6 \) 得到 \( xy = 6 \)。