题目
11.设曲面3x^2+y^2-z^2=27的切平面通过直线L:{}10x+2y-2z=27,x+y-z=0..求此切平面的方程.
11.设曲面3x$^{2}+y^{2}-z^{2}=27$的切平面通过直线L:$\left\{\begin{matrix}10x+2y-2z=27,\\x+y-z=0.\end{matrix}\right.$求此切平面的方程.
题目解答
答案
设曲面 $3x^2 + y^2 - z^2 = 27$ 的切平面方程为 $6x_0(x - x_0) + 2y_0(y - y_0) - 2z_0(z - z_0) = 0$,其中 $(x_0, y_0, z_0)$ 为切点。
直线 $L$ 的方向向量为 $\vec{d} = (0, 1, 1)$,切平面法向量 $\vec{n} = (6x_0, 2y_0, -2z_0)$ 应垂直于 $\vec{d}$,即 $2y_0 - 2z_0 = 0$,得 $y_0 = z_0$。
将 $y_0 = z_0$ 代入曲面方程,得 $3x_0^2 + y_0^2 - y_0^2 = 27$,解得 $x_0 = \pm 3$。
对于 $x_0 = 3$,$y_0 = z_0 = 1$,切平面方程为 $9x + y - z = 27$;
对于 $x_0 = -3$,$y_0 = z_0 = -17$,切平面方程为 $9x + 17y - 17z = -27$。
但后者不满足直线 $L$ 上点的条件,故舍去。
答案: $\boxed{9x + y - z = 27}$