问题
问答题
已知椭球面
,在第一卦限内求作该曲面的一个切平面,使得切平面与三个坐标平面围成的四面体的体积最小,并求出四面体的体积.
答案
参考答案:椭球面方程写为
. 设(xo,yo,z0)是位于第一卦限曲面上任一点,则x0>0,y0>0,z0>0,过该点切平面的法向量为
从而切平面方程为
注意到
,故切平面方程可写为
. 它在三坐标轴的截距分别为
,切平面与三坐标平面围成的四面体体积为
,
今欲求V在限制条件
下的最小值. 考虑拉格朗日函数:
令
解得
,实际问题最小值存在. 此点即最小点.
此时的切平面为
,
相应的四面体的体积是
.
解析:[考点] 多元函数几何应用与条件极值