题目
[题目]-|||-曲面 =(x)^2+(y)^2 与平面-|||-2x+4y-z=0 ()平行的切平面方程是 __-|||-__

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查曲面切平面方程的求法,以及两平面平行的条件。
解题思路:
- 确定曲面法向量:利用曲面方程求梯度,得到切平面的法向量。
- 平面平行条件:两平面平行时法向量成比例,由此建立方程求解切点坐标。
- 代入切点求方程:用切点坐标和法向量写出切平面方程。
关键点:
- 曲面法向量的计算:对隐函数求梯度时,注意符号。
- 比例关系的应用:通过法向量分量成比例确定切点坐标。
1. 求曲面法向量
曲面方程为 $z = x^2 + y^2$,可改写为 $F(x, y, z) = x^2 + y^2 - z = 0$。
梯度为 $\nabla F = (2x, 2y, -1)$,即切平面的法向量为 $(2x, 2y, -1)$。
2. 平面平行条件
给定平面 $2x + 4y - z = 0$ 的法向量为 $(2, 4, -1)$。
两平面平行时,法向量成比例:
$\frac{2x}{2} = \frac{2y}{4} = \frac{-1}{-1}$
解得 $x = 1$,$y = 2$。
3. 求切点坐标
将 $x = 1$,$y = 2$ 代入曲面方程,得 $z = 1^2 + 2^2 = 5$,切点为 $(1, 2, 5)$。
4. 写切平面方程
法向量为 $(2, 4, -1)$,代入点 $(1, 2, 5)$,方程为:
$2(x - 1) + 4(y - 2) - (z - 5) = 0$
化简得:
$2x + 4y - z - 5 = 0$