如果8k ^ 2 = 1,证明曲线x = y ^ 2和xy = k以直角切割?

如果8k ^ 2 = 1,证明曲线x = y ^ 2和xy = k以直角切割?
Anonim

回答:

#-1#

说明:

#8k ^ 2 = 1#

#k ^ 2 = 1/8#

#k = sqrt(1/8)#

#x = y ^ 2#, #xy = sqrt(1/8)#

这两条曲线是

#x = y ^ 2#

#x = sqrt(1/8)/ y或x = sqrt(1/8)y ^ -1#

为曲线 #x = y ^ 2#,关于的衍生物 #Y##2Y#.

为曲线 #x = sqrt(1/8)y ^ -1#,关于的衍生物 #Y##-sqrt(1/8)Y ^ -2#.

两条曲线相遇的点是 #y ^ 2 =(sqrt(1/8))/ y#.

#y ^ 2 =(sqrt(1/8))/ y#.

#y ^ 3 = sqrt(1/8)#

#y = sqrt(1/2)#

以来 #x = y ^ 2#, #x = 1/2#

曲线相遇的点是 #(1/2,sqrt(1/2))#

什么时候 #y = sqrt(1/2)#, #2y = 2sqrt(1/2)#.

曲线的切线渐变 #x = y ^ 2##2sqrt(1/2),或2 /(sqrt2)#.

什么时候 #y = sqrt(1/2)#, #-sqrt(1/8)y ^ -2 = -2sqrt(1/8)#.

曲线的切线渐变 #xy = sqrt(1/8)##-2sqrt(1/8),或-2 /(sqrt8)#.

#(2 / sqrt2)* -2 /(sqrt * 8)= -4 /(sqrt16)= -4/4 = -1#

我们寻求的条件 #K# 这样的曲线 #X = Y ^ 2##XY = K# “以直角切割”。在数学上,这意味着曲线应该是正交的,这反过来意味着在所有点处曲线的切线处于 任何 给定点是垂直的。

如果我们检查各种值的曲线族 #K# 我们得到:

我们立即注意到我们正在寻找切线垂直的单个点,因此通常曲线在所有点都不是正交的。

首先让我们找到 坐标, P |,交叉点,这是同时解决:

#{(y ^ 2 = x,…… A),(xy = k,…… B):}#

将Eq A代入B我们得到:

#(y ^ 2)y = k => y ^ 3 = k => y = root(3)(k)#

所以我们建立交叉点坐标:

#P(k ^(2/3),k ^(1/3))#

我们还需要此坐标处的切线渐变。对于第一条曲线:

#y ^ 2 = x => 2y dy / dx = 1#

所以切线的梯度, #M_1#,到第一条曲线 P | 是:

#(2k ^(1/3))m_1 = 1 => m_1 = 1 /(2k ^(1/3))= 1 / 2k ^( - 1/3)#

同样,对于第二条曲线:

#xy = k => y = k / x => dy / dx = -k / x ^ 2#

所以切线的梯度, #M_2#,到第二条曲线 P | 是:

#m_2 = -k /(k ^(2/3))^ 2#

# = -k ^( - 1/3)#

如果这两条切线是垂直的,那么我们要求:

#m_1m_2 = -1#

#:. (1 / 2k ^( - 1/3))(-k ^( - 1/3))= -1#

#:. k ^( - 2/3)= 2#

#:. (k ^( - 2/3))^(3/2)= 2 ^(3/2)#

#:. k ^( - 1)= 2 ^(3/2)#

#:. (1 / k)^ 2 = 2 ^ 3#

#:. 1 / k ^ 2 = 8#

导致给定的结果:

质voltage#8写^ video = 1 zi QED

而且有了这个价值 #K#