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接線・接平面の方程式
 
Author: Mathcot

Update:2007.8.4

Last Update: 2008.3.30 



接線の方程式

接平面の方程式
 
接線の方程式
 
陽関数:y=f(x)
(xo,yo)における接線, yo=f(xo)
y=f'(xo)(x-xo)+yo
陰関数:f(x,y)=0
(xo,yo)における接線, f(xo,yo)=0
f'(x,y)=fxdx+fydy=0, y'=-fx/fy
y=-{fx(xo,yo)/fy(xo,yo)}(x-xo)+yo
(x-xo)fx(xo,yo)+(y-yo)fy(xo,yo)=0
媒介変数:x(t), y(t)

x=f(t), y=g(t), xo=f(to),yo=g(to)
dx/dt=f'(t), dy/dt=g'(t), dy/dx=f'(t)/g'(t)
y={f'(to)/g'(to)}(x-f(to))+g(to)
f'(to)(x-f(to))-g'(to)(y-g(to))=0
 
接平面の方程式
 
陽関数:z=f(x,y)
接平面
(xo,yo)における接平面, zo=f(xo,yo) z-zo=(x-xo)∂z(xo,yo)/∂x +(y-yo)∂z(xo,yo)/∂y
dz=fx(x,y)dx+fy(x,y)dy
(xo,yo)では dz=fx(xo,yo)dx+fy(xo,yo)dy
[演習1] z=x2*exp(xy)上の点(1,0,1)における接平面の方程式を求めよ。
[解答]fx(1,0)=2, fy(1,0)=1から
z-1=2(x-1)+y ∴2x+y-z=1
陰関数:f(x,y,z)=0
接平面
(xo,yo,zo)における接平面, f(xo,yo,zo)=0 (x-xo)fx(xo,yo,zo)+(y-yo)fy(xo,yo,zo)+(z-zo)fz(xo,yo,zo)=0
(x/a)2+(y/b)2+(z/c)2=1 (x-xo)/a2+(y-yo)/b2+(z-zo)/c2=1
[演習2] x2-2y2+3z2=1上の点(0,1,1)における接平面の方程式を求めよ。
[解答]f(x,y,z)= x2-2y2+3z2-1
fx(0,1,1)=0, fy(0,1,1)=-4, fz(0,1,1)=6
-4(y-1)+6(z-1)=0 ∴3z-2y=1
媒介変数:x=f1(u,v), y=f2(u,v), z=f3(u,v)
接平面
(xo,yo,zo)における接平面 (x-x0)(∂f2/∂u*∂f3/∂v-∂f3/∂u*∂f2/∂v)+
(y-y0)(∂f3/∂u*∂f1/∂v-∂f1/∂u*∂f3/∂v)+
(z-z0)(∂f1/∂u*∂f2/∂v-∂f2/∂u*∂f1/∂v)=0
[演習3]曲線(x,y,z)=(2cos(t),2sin(t),z=t/(2π))上の点(2,0,0)における接平面の方程式を求めよ。
[解答] 検討中

参考URL
[1]接平面
[2]接平面2
[3]接平面の方程式と図(シミュレーション)
[4]
[5]
 




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