引數方程表示曲面,怎麼求切平面與法線?

時間 2021-06-05 23:54:21

1樓:

我最近剛好也在想這個問題,這裡說一下我的一點想法吧。

我在學數學的時候不喜歡一上來就嚴格推導,個人喜歡先建立直觀感覺,然後再嚴格推導。所以就說一下我初次見到的兩種比較感性的想法。

第一種,還是稍微推導了一點點了

(順便說一嘴,為什麼我在加入引數u、v之後將原本的式子變成和du、dv有關了呢?因為u、v才是曲面F最終的自變數,x、y、z都只是中介。這裡是在感性的思考,肯定會有不太嚴謹的地方

那麼我們可以這樣想:當我們把v固定的時候,設上圖的u、v兩條線的交點為M,取另乙個和M點非常非常近的點N,即N點在M點附近的乙個任意小鄰域上,這個時候向量MN顯然就是乙個曲面S在點M的切向量

我們又知道,乙個點附近的導數代表了這個點的一種「趨勢」,所以對於點M,向量MN自然也可以看成點M向點N的一種「趨勢」,因為MN之間非常非常近

所以這個時候,切向量MN就是曲面S在點M關於u的偏導數

那麼問題就變成了:這個偏導數怎麼求?

現在可以用上x、y、z了。

不妨再感性一點去想,x、y、z中都有u,當u變化了一點點的時候,它們都對u的變化有不同的貢獻度,這個貢獻度就是x、y、z分別對u的偏導,可以理解為:當u變化了一點點時,x、y、z對於u的變化是成一種「比例」的

所以,切向量MN就是(x對u偏導,y對u偏導,z對u偏導)(太懶了,不想寫字了,甚至連LaTeX都不想打2333)

同理,固定u時,取另乙個點N』,另乙個切向量MN』就是(x對v偏導,y對v偏導,z對v偏導)

把MN和MN』叉乘,出來的結果就是曲面S的法向量,和第乙個求出來的結果是一樣的。

沒了。

哦對了,法向量都出來了,切平面一下就出來了。

這次真沒了。

2樓:

參考:https://

blog.csdn.net/liqunzhen

g/article/details/50276431

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