設(shè)空間曲線:
,
在點處的切向量為
,
切線方程為:
,
法平面方程為:
.
如果空間曲線是方程組表示,則可將一個變量(如)看作參量,利用隱函數(shù)求導(dǎo)法,求出,,則切向量為.
例1 求曲線,在點處的切線和法平面方程.
解析設(shè),則有,.于是,因此切線方程為
,
法平面方程為
即
.
例2 求曲線,在點處的切線和法平面方程.
解析當曲線以兩個曲面方程
,
交線形式給出時,可先求出兩曲面在交點處的法向量:
,
則曲線在該點的切向量為
,
本題中,,,
.
于是,切線方程為
或
.
法平面方程為
即
.
例3證明曲線
,,
與錐面的各母線相交的角度相同.
解析圓錐的頂點在原點,過圓錐上任一點的母線也過原點.因此,母線的方向向量.
曲線在點的切向量為
.
因為,所以有
,
于是,交角相同.
例4求函數(shù)在點沿曲線
,,
在此點的切線方向上的導(dǎo)函數(shù).
解析,
,
,
在點,它們的值分別是.
又曲線在該點的切線的方向余弦為.于是所求的導(dǎo)數(shù)為
.
(作者單位:河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院)