题目
曲面=dfrac ({x)^2}(2)+(y)^2上与 平面=dfrac ({x)^2}(2)+(y)^2平行的切平面为( )=dfrac ({x)^2}(2)+(y)^2=dfrac ({x)^2}(2)+(y)^2=dfrac ({x)^2}(2)+(y)^2=dfrac ({x)^2}(2)+(y)^2
曲面
上与 平面
平行的切平面为( )




题目解答
答案
设切点
,则点
的法向量为
∵平面
∴平面法向量为:
∴
,
得到切点坐标为:
∴所求平面方程为:
故答案选择C。
解析
步骤 1:确定切点
设切点P(x0,y0,z0),则点的法向量为$({x}_{0},2{y}_{0},-1)$,因为曲面$z=\dfrac {{x}^{2}}{2}+{y}^{2}$在点P处的法向量由曲面的偏导数确定,即$z_x = x$,$z_y = 2y$,所以法向量为$(x_0, 2y_0, -1)$。
步骤 2:确定平面法向量
平面2x+2y-z=0的法向量为(2,2,-1)。
步骤 3:法向量平行条件
由于切平面与给定平面平行,所以它们的法向量也平行,即$\dfrac {{x}_{0}}{2}=\dfrac {2{y}_{0}}{2}=\dfrac {-1}{-1}$,从而得到$x_0=2$,$y_0=1$。
步骤 4:确定切点坐标
将$x_0=2$,$y_0=1$代入曲面方程$z=\dfrac {{x}^{2}}{2}+{y}^{2}$,得到$z_0=\dfrac {{2}^{2}}{2}+{1}^{2}=3$,所以切点坐标为(2,1,3)。
步骤 5:确定切平面方程
切平面方程为$2(x-2)+2(y-1)-(z-3)=0$,化简得到$2x+2y-z-3=0$。
设切点P(x0,y0,z0),则点的法向量为$({x}_{0},2{y}_{0},-1)$,因为曲面$z=\dfrac {{x}^{2}}{2}+{y}^{2}$在点P处的法向量由曲面的偏导数确定,即$z_x = x$,$z_y = 2y$,所以法向量为$(x_0, 2y_0, -1)$。
步骤 2:确定平面法向量
平面2x+2y-z=0的法向量为(2,2,-1)。
步骤 3:法向量平行条件
由于切平面与给定平面平行,所以它们的法向量也平行,即$\dfrac {{x}_{0}}{2}=\dfrac {2{y}_{0}}{2}=\dfrac {-1}{-1}$,从而得到$x_0=2$,$y_0=1$。
步骤 4:确定切点坐标
将$x_0=2$,$y_0=1$代入曲面方程$z=\dfrac {{x}^{2}}{2}+{y}^{2}$,得到$z_0=\dfrac {{2}^{2}}{2}+{1}^{2}=3$,所以切点坐标为(2,1,3)。
步骤 5:确定切平面方程
切平面方程为$2(x-2)+2(y-1)-(z-3)=0$,化简得到$2x+2y-z-3=0$。