为什么曲面的偏导数是曲面的法向量
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发布时间:2022-05-14 17:46
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热心网友
时间:2023-10-17 20:10
首先从简单开始,如果是平面F(x,y)=0
一般形式是Ax+By+C=0
法向量是(A,B),因为任意一点(x0,y0)在平面上,A*x0+B*y0+C=0
那么A*(x-x0)+B*(y-y0)=0,即向量(A,B)*(x-x0,y-y0)=0
对于一般曲面 F(x,y,z,……)=0
两边微分(偏导用大写D),有dF=DF/DX*dx + DF/DY*dy + DF/DZ*dz + ……= d0 = 0
那么向量(DF/DX,DF/DY,DF/DZ,……) * (dx,dy,dz,……)=0
其中向量(dx,dy,dz,……)必定在平面上(d是微分嘛,曲面的微小变化量)
所以向量(DF/DX,DF/DY,DF/DZ,……) 是曲面的法向量
扩展资料:
在xOy平面内,当动点由P(x0,y0)沿不同方向变化时,函数f(x,y)的变化快慢一般说来是不同的,因此就需要研究f(x,y)在(x0,y0)点处沿不同方向的变化率。函数f(x,y)沿着平行于x轴和平行于y轴两个特殊方位变动时,f(x,y)的变化率。
当动线按照一定的规律运动时,形成的曲面称为规则曲面;当动线作不规则运动时,形成的曲面称为不规则曲面。形成曲面的母线可以是直线,也可以是曲线。
如果曲面是由直线运动形成的则称为直线面(如圆柱面、圆锥面等);由曲线运动形成的曲面则称为曲线面(如球面、环面等)。
直线面的连续两直素线彼此平行或相交(即它们位于同一平面上),这种能无变形地展开成一平面的曲面,属于可展曲面。如连续两直素线彼此交叉(即它们不位于同一平面上)的曲面,则属于不可展曲面。
参考资料来源:百度百科--曲面
热心网友
时间:2023-10-17 20:11
针对曲面,一般情况下,我们不研究它的切线,因为它如果在点可微的话,那么它就存在切平面,故可以看做是有无数条的切线,因为它的切线向量无法考虑。所以只研究它的切平面以及切平面的法向量。写出了曲面的切平面的方程,那么就能写出它的法线方向数,即法向量的方向,当然可以取两个中任一个,一般取正。写出之后,正好就是曲面方程对自变量的偏导数。其中曲面的方程是显函数还是隐函数稍微注意一下,其实情况是相同的,只是形式不同
热心网友
时间:2023-10-17 20:11
1)首先从简单开始,如果是平面F(x,y)=0
一般形式是Ax+By+C=0
法向量是(A,B).因为任意一点(x0,y0)在平面上,A*x0+B*y0+C=0
那么A*(x-x0)+B*(y-y0)=0,即向量(A,B)*(x-x0,y-y0)=0
2)对于一般曲面 F(x,y,z,……)=0
两边微分(偏导用大写D),有dF=DF/DX*dx + DF/DY*dy + DF/DZ*dz + ……= d0 = 0
那么向量(DF/DX ,DF/DY ,DF/DZ ,……) * (dx ,dy ,dz,……)=0
其中向量(dx ,dy ,dz,……)必定在平面上(d是微分嘛,曲面的微小变化量)
所以向量(DF/DX ,DF/DY ,DF/DZ ,……) 是曲面的法向量
热心网友
时间:2023-10-17 20:12
在曲面上任一点M取一条曲线,对曲面求偏导即对这条曲线求切向量,再在M点取另一条曲线,同样求出切向量,这些切向量必在同一平面内,即切平面,而切平面必存在一个法向量,这个法向量必与切向量垂直,同时也是曲面方程求偏导的结果。
热心网友
时间:2023-10-17 20:12
错了请指正,谢谢。
为什么曲面的偏导数是曲面的法向量
法向量是(A,B),因为任意一点(x0,y0)在平面上,A*x0+B*y0+C=0 那么A*(x-x0)+B*(y-y0)=0,即向量(A,B)*(x-x0,y-y0)=0 对于一般曲面 F(x,y,z,……)=0 两边微分(偏导用大写D),有dF=DF/DX*dx + DF/DY*dy + DF/DZ*dz + ……= d0 = 0 那么向量(DF/DX...
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