问答题
设P0(x0,y0,z0)是曲面F(x,y,z)=1的非奇异点,F在U(P0)可微,且为n次齐次函数.证明:此曲面在P0处的切平面方程为
xFx(P0)+yFy(P0)+zFz(P0)=n.
【正确答案】因F(x,y,z)为n次齐次函数,故
F(tx,ty,tz)=tnF(x,y,z),
两边对t求导,有
xFtx+yFty+zFtz=ntn-1F(x,y,z).
令t=1,并以P0代之,有
x0Fx(P0)+y0Fy(P0)+z0Fz(P0)=nF(P0).
又由于曲面F(x,y,z)-1=0在P0处切平面的法向量
n=(Fx(P0),Fy(P0),Fx(P0)),
故切平面方程为
Fx(P0)(x-x0)+Fy(P0)(y-y0)+Fz(P0)(z-z0)=0.
即 xFx(P0)+yFy(P0)+zFz(P0)=n.
【答案解析】