试证曲面ax+by+cz=f(x2+y2+z2)的法向量与{x0,y0,z0}和{a,b,c}共面,f为可导函数

2026年09月23日 00:25
有2个网友回答
网友(1):

首先求出曲面ax+by+cz=f(x2+y2+z2)在(x。,y。,z。)处的法向量;
不妨设g(x,y,z)=ax+by+cz-f(x2+y2+z2)
由数学分析的知识可以知道曲面在点(x。,y。,z。)的法向量其实与α=(g_x (x。,y。,z。),g_y (x。,y。,z。),g_z (x。,y。,z。))共线;
容易算出g_x (x。,y。,z。)=a-2x。*f ‘(x。,y。,z。) ;
同理g_y (x。,y。,z。)=b-2y。*f ’(x。,y。,z。) ;
g_z (x。,y。,z。)=c-2z。*f ’(x。,y。,z。) ;
α=(a-2x。*f ‘ ,b-2y。*f ’ ,c-2z。*f ’);
要证明向量α 和向量(x。,y。,z。)和(a,b,c)共面,只需要证明它们构成的行列式等于0就可以了。其实你对行列式
|a b c |
|x。 y。 z。 |
|a-2x。*f ‘ b-2y。*f ’ c-2z。*f ’ |
做两个简单的行变换就行了它的行列式确实是0了。

网友(2):

{x0,y0,z0}是什么?