问答题
证明对任意常数ρ,φ,球面x2+y2+z2=ρ2与锥面x2+y2=tan2φ·z2是正交的.
【正确答案】设点(x,y,z)是球面x2+y2+z2=ρ2与锥面x2+y2=(tan2φ)z2交线上任意一点.显然,球面x2+y2+z2=ρ2在(x,y,z)处切平面的法向量
n1=(x,y,z).
令F(x,y,z)=x2+y2-(tan2φ)z2,
因为 Fx=2x,Fy=2y,Fz=-2(tan2φ)z,
所以锥面x2+y2=(tan2φ)z2在点(x,y,z)处切平面的法向量为
n2=(x,y,-(tan2φ)z)
由 n1·n2=x2+y2-(tan2φ)z2=0
知 n1⊥n2,
故球面与锥面在交点处是正交的.
【答案解析】