问题 问答题

设f(x,y),φ(x,y)均有连续偏导数,点M0(x0,y0)是函数z=f(x,y)在条件φ(x,y)=0下的极
值点,又

,求证:
(Ⅰ)


(Ⅱ)曲面z=f(x,y)与柱面f(x,y)=0的交线Γ在点P0(x0,y0,z0)(z0=f(x0,Y0))处的切
线与xy平面平行.

答案

参考答案:(Ⅰ)由题设条件

方程φ(x,y)=0在点M0邻域确定隐函数y=y(x),且满足y(x0)=y0.
M0点是z=f(x,y)在条件φ(x,y)=0下的极值点

以x=x0为极值点,
它的必要条件是

(*)
由φ[x,y(x)]=0及隐函数求导法得


代入(*)得

,即


(Ⅱ)空间曲线

在P0(x0,y0,z0)处的切线的方向向量(切向量)为


τ与xy平面平行.

解析:本题的(Ⅱ)有如下变式:求证xy平面上的曲线f(x,y)=f(x0,y0)与曲线φ(x,y)=0在点M0处相切.
证明:曲线f(x,y)=f(x0,y0)与曲线φ(x,y)=0在公共点M0处的法向量分别是

,由题(1)知,

平行

这两条曲线在点M0处相切.

选择题
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