求旋轉拋物面zxy與平面xy2z之間的最短距離

2021-03-03 21:59:07 字數 1970 閱讀 5412

1樓:西安萬通汽修學校

拋物面上的任意一點(x,y,x^2+y^2)到平面的距離

d=|x+y-2(x^2+y^2)-2|/根號6=2|(x-1/4)^2+(y-1/4)^2+7/8|/根號6, 所以當x=y=1/4距離最短為7/4根號6

2樓:匿名使用者

看圖,稍微做了一下子。

3樓:匿名使用者

x+y-2z=多少啊,你這問題沒給完啊?

求旋轉拋物面z=x^2+y^2與平面x+y-z=1之間的最短距離。

4樓:匿名使用者

^對z=x^2+y^2微分得

dz=2xdx+2ydy,

所以旋轉拋物面z=x^2+y^2在點(x,y,x^2+y^2)處的切平面的法向量是(2x,2y,-1),

令切平面與平面x+y-z=1平行,得x=y=1/2.

點(1/2,1/2,1/2)到平面x+y-z=1的距離=|1/2|/√3=√3/6,為所求。

解2點(x,y,x^2+y^2)到平面x+y-z-1=0的距離=|x+y-x^2-y^2-1|/√3

=|(x-1/2)^2+(y-1/2)^2+1/2|/√3最小值是√3/6.

5樓:匿名使用者

當拋物面z=x^2+y^2上某點g處的切平面和平面x+y-z=1平行時,二者間的距離最短,最短距離為切平面和平面x+y-z=1之間的距離,也即是g到平面x+y-z=1的距離.

拋物面z=x^2+y^2上g處的法向量為(2x,2y,-1),平面x+y-z=1的法向量為(1,1,-1),前述的兩個平面平行,等價與這兩個平面的法向量平行,即有:

2x/1=2y/1=-1/(-1),得x=1/2,y=1/2,進而得到z=x^2+y^2=1/2,

即得g座標(1/2,1/2,1/2).

g到平面x+y-z=1的距離為:sqrt(3)/6.

上一步是套用公式:點(x0,y0,z0),到直線ax+by+cz-d=0的距離為:

(a*x0+b*y0+c*z0-d)的絕對值除以根號下(a^2+b^2+c^2),

前文中的sqrt表示開方

6樓:買蝶歷春

空間點(x0,y0,z0)到平面ax+by+cz+d=0的距離為

d=|ax0+by0+cz0+d|/√(a^2+b^2+c^2)

設旋轉拋物面z=x^2+y^2上的點為(x,y,z),則到平面x+y+z-1=0的距離為

d(x,y,z)=|x+y+z-1|/√3

令f(x,y,z)=d^2(x,y,z)=(x+y+z-1)^2/3,

g(x,y,z)=z-(x^2+y^2)=0

則相當於求f(x)在約束條件g(x)=0下的極值

用拉格朗日乘數法,建構函式f(x,y,z)=f(x,y,z)+λg(x,y,z)

分別對x,y,z,λ求導,並取導數為0,可得

df/dx=2/3*(x+y+z-1)-λ*2x=0

df/dy=2/3*(x+y+z-1)-λ*2y=0

df/dz=2/3*(x+y+z-1)-λ=0

df/dλ=z-(x^2+y^2)=0

聯立上述方程,可解得

λ=-1,

x=-1/2,

y=-1/2,

z=1/2

λ=2,

x=1,

y=1,

z=2代入距離公式可得

d(-1/2,-1/2,1/2)=|-1/2-1/2+1/2-1|/√3=√3/2

d(1,1,2)=|1+1+2-1|/√3=√3

∴拋物面上的點到平面的最短距離為√3/2

ps:一般的做法是這樣的,不過呢,這兩個曲面確實是相交的,有點弔詭呢

7樓:睜開眼等你

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