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接平面の方程式について。

ある参考書によると、接平面の方程式は z - f(a,b) = fx(a,b)(x-a) + fy(a,b)(y-b) …(1) とあり、与えられている方程式が z = ... となっていることを期待していると思います。 また、別の参考書によると、 fx(a-x) + fy(b-y) + fz(z-c) = 0  …(2) とあり、これは必ずしも z = の形の式が与えられなくても、解ける式で、紹介しているのだと思います。 自分は(1)式(簡単な方)を先に覚えて、使っていたのですが、(2)式の方が、色々な場合に使えると思い、(2)式で問題を解こうと思うのですが、どうも自分の中で(1)式と(2)式がつながりません。 (1)から、(2)を導けないでしょうか?または、簡単に式を導き出せるようなイメージはないでしょうか? よろしくお願いします。

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  • kabaokaba
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回答No.2

「陰関数定理」って知ってますか? f(x,y,z)=0 が「ある条件」の下で z=g(x,y)とかけることを保証する定理です. このとき,微分係数も綺麗に書けます, f(x,y,g(x,y))=0だから xで微分すれば 0=fx dx/dx + fy dy/dx + fz dz/dx = fx + fz gx gx = -fx/fz 同様に gy=-fy/fz だから,c=g(a,b)として z-c=gx(a,b)(x-a)+gy(y-b) z-c=-fx/fz (x-a) - fy/fz (y-b) fz(z-c)=-fx (x-a) - fy(y-b) fx (x-a) + fy(y-b) + fz(z-c)=0 けどね・・・ 接平面の式は(2)の方がどうやってでてくるか, ベクトル(fx,fy,fz)が 何を意味してるのかを理解しないとだめだよ.

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その他の回答 (1)

回答No.1

曲面の式をg(x,y,z)=0と、これをzについて解いたz=f(x,y)とで考えると混乱しないと思います。 するとg(x,y,f(x,y))=0ですからこの式を微分して gx+gzfx=0,gy+gzfy=0これをz-c=fx(x-a)+fy(y-b)に代入すれば(正しい)(2)が得られます。 イメージ?一致するか不明ですがz=f,g=0を全微分してdzなどをz-cとおけばどうでしょう。

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