求指导一道高数问题
已知直线L:x+y+b=0.........①; x+ay-z-3=0..........②在平面π上,而平面π与曲面z=x²+y²相切
于点(1,-2,5);求a,b;
解:先求切面方程。把曲面方程改写成隐函数的形式:F(x,y,z)=x²+y²-z=0;
∂F/∂x=2x∣(xo=1)=2; ∂F/∂y=2y∣(yo=-2)=-4; ∂F/∂z=-1;
∴过点(1,-2,5)的切平面π的方程为: 2(x-1)-4(y+2)-(z-5)=2x-4y-z-5=0.............③;
π的法向矢量N₃={2,-4,-1};
已知平面①的法向矢量N₁={1,1,0};平面②的法向矢量N₂={1,a,-1}
设直线L的方向矢量N={m,n,p};那么:N=N₁×N₂:
即N={m,n,p}={-1,1,a-1};
L在平面π上,因此N⊥N₃;∴其数量积 N•N₃=-1×2+1×(-4)+(a-1)×(-1)=-5-a=0;
∴a=-5;∴N={-1,1,-6}; 直线L的方程为:(x-1)/(-1)=(y+2)/1=(z-5)/(-6)=t;
故直线L的参数方程为:x=-t+1; y=t-2; z=-6t+5;令z=-6t+5=0,得t=5/6;
于是x=-5/6+1=1/6; y=5/6-2=-7/6; z=0;点(1/6,-7/6,0)在直线L上,也必在平面①
上:【平面①的方程x+y+b=0中不含变量z,故平面①⊥xoy平面,x+y+b=0就是平面①与
xoy平面的交线方程】。
将该点(1/6,-7/6,0)代入方程①得:1/6-7/6+b=-1+b=0,∴b=1;
结论:a=-5,b=1;
有两张图 第一张比较小 麻烦看看