114 隐函数存在定理在几何方面的应用.doc

  1. 1、本文档共7页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
114 隐函数存在定理在几何方面的应用

PAGE PAGE 7 §11.4. 隐函数存在定理在几何方面的应用 一、空间曲线的切线与法平面 1. 设空间曲线C的参数方程是 (区间). 它们在区间I可导,且不同时为0).取定,对应曲线C上一点任取改变量,使,对应曲线C上另一点 由空间解析几何知,过曲线C上两点割线方程是 或 当点沿曲线C无限趋近于点时,即,割线的极限位置就是曲线C上点的切线.于是,曲线C上点的切线方程是 切线的方向向量T称为曲线C在点的切向量. 一个平面通过空间曲线C上一点,且与过点的切线垂直,称此平面是空间曲线C在点的法平面. ★说明:切线的切向量就是法平面的法向量.若在法平面上任取一点,则向量与切线的切向量T垂直,即 由向量的内积(向量的数量积)公式,法平面的方程是 或 例1. 求螺旋线处的切线方程与法线方程. 解: 切线方程是 即 法线方程是 2. 设三维欧氏空间的曲线C是由函数方程组,上所确定,即曲线C是这两个曲面的交线.在空间曲线C上任取一个定点,即与.设与对的偏导数在点P的邻域内都连续,且不同时为零,不防设.根据§11.1定理4,在点某邻域,空间曲线C可表为 与 . 于是,空间曲线C可表为以x为参数的参数方程 从而,空间曲线C在点P的切线向量是T,下面求. 由隐函数的求导公式,有 解得 , . 由切线方程的公式,三维欧氏空间曲线C在点的切线方程是 或 . (1) 三维欧氏空间曲线C在点的法平面方程是 . (2) 例2. 求曲线在点的切线方程与法平面方程. 解: 由公式(1)与(2),曲线在点的切线方程与法平面方程分别是 与 或 二、曲面的切平面与法线 1. 设三维欧氏空间曲面S的方程是 (区域) 由§10.3定理3知,若二元函数在点可微,则曲面S上点的切平面方程是 即切平面的法向量是n.于是,法线方程是 2. 设曲面S的方程是 在曲面S上任取一点,即.若三元函数所有的偏导数在点M的邻域连续,且在点M不同时为零.设.根据§11.1定理2,在点的某邻域,曲面S可表为 求曲面S上点的切平面方程.首先求曲面S在点M的法向量 n.由隐函数求导数公式,有 解得 由切平面方程公式,曲面S上点的切平面方程是 或 (3) 曲面S上点的法线方程是 (4) 例3. 求曲面上在点的切平面方程与法线方程. 解: 于是,曲面在点的切平面方程与法线方程分别是 与 或 3. 设曲面S是参数方程 (区域). 取定一点,对应曲面S上一点,即 若上述函数组的所有偏导数在点的邻域都连续,且 不同时为0.不妨设.根据§11.1定理3的推论,函数组在点邻域存在有连续偏导数的反函数组,.将它们代入之中,有 求曲面S上点的切平面方程.首先求曲面S在点M的法向量 n. 由隐函数的求导法则(注意,z是x,y的函数,而x,y又是u,v的函数),有 解得 由切平面方程公式,曲面S在点的切平面方程是 或 (5) 曲面S在点的法线方程是 (6) 例4.

文档评论(0)

zhuliyan1314 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档