设曲面方程为省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件.pptx
§5.曲面的切平面与法线
设曲面方程为
F(x,y,z)0
过曲面上点M0(x0,y0,z0)任作一条在曲面上曲线,l设
其方程为
xx(t),yy(t),zz(t)
n
显然有F(x(t),y(t),z(t))0T
M
在上式两端对t求导,得
(Fx)x(t)(Fy)y(t)(Fz)z(t)0
Yunnan
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§5.曲面的切平面与法线
nT
M
曲线在的切向量为
M0xt0,yt0,zt0,
法向量为
Fxx0,y0,z0,Fyx0,y0,z0,Fzx0,y0,z0
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§5.曲面的切平面与法线
在M0点(设M0点对应于参数tt0)有
(F)x(t)(F)y(t)(F)z(t)0
xM00yM00zM00
上式说明法向量n((F),(F),(F))与切向量
xM0yM0zM0
正交。
xt0,yt0,zt0
因为l任意性,可见曲面上过M任0一条曲线在该点
切线都与正交,n所以这些切线应在同一平面上,这
个平面称为曲面在点切M平0面,而就是切n平面法
向量。
从而曲面在点切平面方程为
M0
(F)(Xx)(F)(Yy)(F)(Zz)0
xM00yM00zM00
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§5.曲面的切平面与法线
过点与切平面垂直直线,称为曲面在点法线,
M0M0
其方程为
XxYyZz
000
(F)(F)(F)
xM0yM0zM0
该法线一组方向数为:
(Fx)M,(Fy)M,(Fz)M
000
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§5.曲面的切平面与法线
总