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设函数在上连续,在内可导,且对所有有,曲线经过坐标原点。为其上横坐标大于零的任意一点,点处的切线与轴交于点,又垂直轴于点。已知由曲线、直线以及轴所围图形的面积与的面积之比恒为,求满足上述条件的曲线方程。

答案

()。

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(1)取 ,设 ,。由 、连续性及 ,有 。记曲边区域面积为 。切线与 轴交点为 ,所以三角形面积为 。
由面积比 ,得

(2)题设仅给可导,先说明可以再次求导:由上式 ,而 、,右端可导,因此 可导。对原式求导,得 ,即 。再用 消去积分,并利用 约分,得到 。
(3)除以 ,有 。两侧积分,得 ,故 ,其中 。再分离变量积分,得到 。由 时 ,得 ,于是 ,。
(4)回代原面积关系:(),且 ;两面积分别为

故 ,原条件成立,且任意 都可以。原点处两面积均为零,面积比只对题设的 定义,不能在原点直接作比。