平面曲线x²+3xy+4y²=2在(-1,1)处指向右侧的切向量及指向上侧的法向量立分 别为:
时间: 2023-06-26 15:06:24 浏览: 115
首先,我们需要求出曲线在点(-1,1)处的切线方程。可以通过求偏导数来实现:
对$x$求偏导数,得到:$2x+3y\frac{\partial x}{\partial t}+3x\frac{\partial y}{\partial t}=0$
对$y$求偏导数,得到:$3x\frac{\partial x}{\partial t}+8y+3y\frac{\partial y}{\partial t}=0$
在点(-1,1)处,代入$x=-1$,$y=1$,解得$\frac{\partial x}{\partial t}=-\frac{3}{5}$,$\frac{\partial y}{\partial t}=\frac{4}{5}$
代入切线方程公式$y-y_0=k(x-x_0)$,得到切线方程为$3x+2y=1$
切向量为切线的方向向量,即$\vec{t}=(3,2)$
法向量可以通过求曲线的梯度向量在该点的值来获得,梯度向量为:
$\nabla f=\begin{pmatrix} \frac{\partial f}{\partial x} \\ \frac{\partial f}{\partial y} \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 2x+3y \\ 3x+8y \end{pmatrix}$
在点(-1,1)处,代入得到$\nabla f=(-1,5)$
由于切向量指向右侧,因此法向量指向上侧,所以法向量为$\vec{n}=(-5,-1)$。
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