问题
问答题
求曲面S:4z=3x2-2xy+3y2到平面π:x+y-4z=1的最短距离.
答案
参考答案:[详解] 因为曲面上任一点(x,y,z)到平面的距离[*],应用拉格朗日乘数法,设
[*]
解方程组[*]
得[*]
因为驻点唯一,所以曲面S到平面π的最短距离为
[*]
解析:
[分析]: 设P(x,y,z)为曲面S上任一点,则P点到平面π的距离为[*],此为目标函数,为了方便求导,可设[*]为目标函数,这样所讨论的问题等价于求f(x,y,z)在条件3x2-2xy+3y2-4z=0下的最小值问题.
[评注] ①本题也可用空间解析几何的方法求解.先求出S与平面π平行的切平面,再求出切平面与π之间的距离,以确定S到π的最短距离;
②目标函数用[*]代替,主要是为了计算上的方便,其与原目标函数的最值点是相同的,因此,最后计算最短距离时,只需将驻点坐标代入d中即可.