JavaScript is required

Tìm phương trình mặt phẳng tiếp xúc với mặt cong

z = x2 − 3xy + y2 + 2025

tại điểm M (5; 0; 2050).

Trả lời:

Đáp án đúng:


Câu hỏi yêu cầu tìm phương trình mặt phẳng tiếp xúc với một mặt cong cho trước tại một điểm cụ thể. Để giải bài toán này, chúng ta cần áp dụng kiến thức về đạo hàm riêng và phương trình mặt phẳng tiếp xúc với mặt cong. Đầu tiên, ta cần xác định mặt cong có phương trình F(x, y, z) = 0. Trong trường hợp này, phương trình mặt cong là z = x^2 - 3xy + y^2 + 2025. Ta có thể viết lại thành dạng F(x, y, z) = x^2 - 3xy + y^2 - z + 2025 = 0. Tiếp theo, ta cần tính các đạo hàm riêng của F theo x, y, và z tại điểm M(5, 0, 2050). $\\frac{\\partial F}{\\partial x} = 2x - 3y$ $\\frac{\\partial F}{\\partial y} = -3x + 2y$ $\\frac{\\partial F}{\\partial z} = -1$ Thay tọa độ điểm M(5, 0, 2050) vào các đạo hàm riêng ta được: $\\frac{\\partial F}{\\partial x}(5, 0) = 2(5) - 3(0) = 10$ $\\frac{\\partial F}{\\partial y}(5, 0) = -3(5) + 2(0) = -15$ $\\frac{\\partial F}{\\partial z}(5, 0) = -1$ Các đạo hàm riêng này chính là các thành phần của vector pháp tuyến $\\vec{n}$ của mặt phẳng tiếp xúc tại điểm M. Vậy $\\vec{n} = (10, -15, -1)$. Phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua điểm $M(x_0, y_0, z_0)$ và có vector pháp tuyến $\\vec{n} = (A, B, C)$ là $A(x - x_0) + B(y - y_0) + C(z - z_0) = 0$. Thay tọa độ điểm M(5, 0, 2050) và vector pháp tuyến $\\vec{n} = (10, -15, -1)$ vào phương trình mặt phẳng ta có: $10(x - 5) - 15(y - 0) - 1(z - 2050) = 0$ $10x - 50 - 15y - z + 2050 = 0$ $10x - 15y - z + 2000 = 0$ Đây chính là phương trình mặt phẳng tiếp xúc với mặt cong đã cho tại điểm M. **Lưu ý:** Nếu mặt cong được cho dưới dạng z = f(x, y), phương trình mặt phẳng tiếp xúc tại điểm $(x_0, y_0, z_0)$ với $z_0 = f(x_0, y_0)$ có thể được viết trực tiếp là: $z - z_0 = \\frac{\\partial f}{\\partial x}(x_0, y_0)(x - x_0) + \\frac{\\partial f}{\\partial y}(x_0, y_0)(y - y_0)$. Trong trường hợp này: $f(x, y) = x^2 - 3xy + y^2 + 2025$ $\\frac{\\partial f}{\\partial x} = 2x - 3y$ $\\frac{\\partial f}{\\partial y} = -3x + 2y$ Tại điểm M(5, 0, 2050), ta có $x_0 = 5$, $y_0 = 0$, $z_0 = 2050$. $\\frac{\\partial f}{\\partial x}(5, 0) = 2(5) - 3(0) = 10$ $\\frac{\\partial f}{\\partial y}(5, 0) = -3(5) + 2(0) = -15$ Thay vào công thức phương trình mặt phẳng tiếp xúc: $z - 2050 = 10(x - 5) - 15(y - 0)$ $z - 2050 = 10x - 50 - 15y$ $10x - 15y - z + 2050 - 50 = 0$ $10x - 15y - z + 2000 = 0$ Cả hai cách tiếp cận đều cho ra cùng một kết quả, khẳng định tính đúng đắn của phương trình tìm được.

Đề thi cuối kỳ môn Toán 3 (MATH132601) học kỳ 3 năm học 2024-2025 của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM. Đề gồm 7 câu hỏi về hàm vector, trường vô hướng, phương trình mặt phẳng tiếp xúc, cực trị tương đối, tích phân bội hai, và trường vector (công thực hiện, độ phân kì, vector xoáy).


7 câu hỏi 90 phút

Câu hỏi liên quan