题目
平面上过点(0,1),且在任意一点(x,y)处的切线斜率为3x^2的曲线方程为 ________
平面上过点$(0,1)$,且在任意一点$(x,y)$处的切线斜率为$3x^2$的曲线方程为 ________
题目解答
答案
我们已知:
- 曲线过点 $(0,1)$;
- 在任意一点 $(x, y)$ 处,切线的斜率为 $3x^2$。
第一步:理解题意
切线的斜率就是函数的导数。因此,若设曲线的方程为 $y = y(x)$,则根据题意,有:
$\frac{dy}{dx} = 3x^2$
这是一个一阶微分方程,我们可以通过积分来求解。
第二步:积分求通解
对两边关于 $x$ 积分:
$y = \int 3x^2 \, dx = x^3 + C$
所以,曲线的通解为:
$y = x^3 + C$
第三步:利用初始条件确定常数
题目给出曲线过点 $(0,1)$,即当 $x = 0$ 时,$y = 1$。代入上式:
$1 = (0)^3 + C \Rightarrow C = 1$
第四步:写出特解
将 $C = 1$ 代入通解,得到曲线方程:
$y = x^3 + 1$
最终答案:
$\boxed{y = x^3 + 1}$