範例 42:拖重物問題  
  有個人位於坐標原點上,其正北方 a 單位處有個重物,今用一繩綁住重物並往 x軸正向移動。請試找出重物被拖行的軌跡?

 

 
  《 解答 》  
 

記物體被拖行的軌跡為,觀察重物和人之間的關係發現

人和物之間的直線斜率要和重物的軌跡在那點的切線斜率一樣

所以和果表示重物的軌跡,

那麼切線可表示為

所以若得到

就是重物在 處,人所在的位置。

另外,人與重物的跡離始終保持α單位,所以

因為,於是應取

,經由分離變數得到 ,兩邊積分之,



所以

其中 為常數。



(常數,待定)

由初始值

重物的軌跡為

另解:若你熟悉一些雙曲函數之間的運算的話,令

,於是




為常數。


初始條件:


所以 為重物的軌跡的參數式。


註:此曲線稱為tractrix。


 
 
 
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