题目
选择下述题中给出的四个结论中一个正确的结论: 设函数f(x, y)在点(0, 0)的某邻域内有定义, 且f x(0, 0)=3, f y(0, 0)=-1, 则有______. (A)dz|(0, 0)=3dx-dy . (B)曲面z=f(x, y)在点(0, 0, f(0, 0))的一个法向量为(3, -1, 1). (C)曲线 ) z=f(x,y) y=0 .在点(0, 0, f(0, 0))的一个切向量为(3, 0, 1).
选择下述题中给出的四个结论中一个正确的结论:
设函数f(x, y)在点(0, 0)的某邻域内有定义, 且f x(0, 0)=3, f y(0, 0)=-1, 则有______.
(A)dz|(0, 0)=3dx-dy .
(B)曲面z=f(x, y)在点(0, 0, f(0, 0))的一个法向量为(3, -1, 1).
(C)曲线
在点(0, 0, f(0, 0))的一个切向量为(1, 0, 3).
(D)曲线
在点(0, 0, f(0, 0))的一个切向量为(3, 0, 1).
题目解答
答案
C
解析
本题考查多元函数的偏导数、全微分、曲面法向量及曲线切向量的概念。关键点在于:
- 全微分存在的条件:仅偏导数存在不足以保证全微分存在,需函数可微;
- 曲面法向量的计算公式为$(f_x, f_y, -1)$;
- 曲线切向量的求法:通过参数方程求导得到方向向量,其中涉及偏导数的应用。
选项A分析
全微分公式为$dz = f_x dx + f_y dy$,但全微分存在的前提是函数可微。题目仅给出偏导数存在,未说明可微,因此无法确定$dz$的表达式,选项A不一定正确。
选项B分析
曲面$z=f(x,y)$的法向量为$(f_x, f_y, -1)$。代入$f_x(0,0)=3$,$f_y(0,0)=-1$,得法向量为$(3, -1, -1)$,与选项B的$(3, -1, 1)$不符,选项B错误。
选项C分析
曲线$\begin{cases} z=f(x,y) \\ y=0 \end{cases}$可参数化为$x=t, y=0, z=f(t,0)$。对参数$t$求导得切向量为$(1, 0, f_x(t,0))$。在$t=0$时,切向量为$(1, 0, 3)$,与选项C一致,选项C正确。
选项D分析
同理,若切向量为$(3, 0, 1)$,则需$f_x(0,0)=1$,但题目中$f_x(0,0)=3$,选项D错误。