高数问题。为什么偏导数的几何意义是曲面在一点的切线。。那为什么法向量也用偏导求

2024-11-17 10:02:07
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回答1:

因为曲面延法线方向的增量为零,而曲面方程的形式是F(x,y,z)=0时,和恒为零,其偏导在几何上正是使增量为零的那个方向,也就是要求的法线。而曲面方程的参数方程形式和z=f(x,y)这种形式则不满足此条件,此时求导所求即为切线。可以尝试这样理解,前者是几个变量同步变化时恒满足一个约束条件,而后者是每个变量按照一定的关系随其它的变量变化,这是两种不同的形容,因此求导的结果也是不同的。前者的求导结果满足一个约束,后者的求导结果代表一种随之变化的关系。

回答2:

一元函数的导数在二维空间中表示切线斜率,二元函数的偏导在三维空间中也表示切线斜率。你所谓的曲面偏导,其实是4元函数偏导,在三维空间不是切线斜率很正常。
比如说直线x/a=y/b=z/c,(a,b,c)是直线的方向向量,也是直线的斜率(也就相当于切线斜率),而平面ax+by+cz=0中(a,b,c)表示平面的法向量,在这两个图形中,可以把x/a=y/b=z/c看成平面的一条法线,设F(x,y,z)=ax+by+cz,对这个函数x,y,z分别求偏导,求出来就是(a,b,c)既是直线的斜率,又是平面的法向量。虽然这么解释很牵强,不过确实是个好理解的记忆方法

回答3:

不知你现在学到那个章节,粗略说来可以这么理解:因为这两者之间关系密切,互相垂直。学到空间解析几何部分,就很容易知道,他们的关系,可以由偏导数写出切平面方程,而由切平面方程也可以很容易写出法向量。

回答4:

个人认为有说明他们之间的关系的话,其实你没有几个人能说得清楚,能说得清楚的话也是那样云里雾里。个人建议。用带有理解性的记忆,更有价值。曲线偏导数是切向量,曲线偏导数法向量 (相对于一点,360度无死角,旋转偏头方向一个轴的偏导合成近似一条垂直的线)

回答5:

同学,偏导数是界面曲线对某轴的斜率,不是切线。
看清楚啊,第六版66页