求曲面4z=3x^2-2xy+3y^2到平面x+y-4z=1的最短距离

问题描述:

求曲面4z=3x^2-2xy+3y^2到平面x+y-4z=1的最短距离

用拉格朗日数乘法

平面的法向量为(1,1,-4),曲面x的一阶导数是6x-2y,y的一阶导数是-2x+6y,平面的法向量经过曲面上的点,该点到平面距离最短,即6x-2y=1,-2x+6y=1,解得x=y=1/4,代入曲面方程解出z=1/16,接着用点到面的距离公式求(1/4,1/4,1/16)到平面的距离,d=2^(1/2)/8

好久没做高数了,公式都忘记了,告诉你思路,自己算一下吧,
先求出平面的法向量,然后以这个法向量设一条直线,直线方程里有一个未知常量C.
然后求这个直线方程和曲面的交点,
再用点到直线的距离公式可求

取曲面上一点P(x,y,z),设P在第一象限。则p到平面的距离d=|x+y-4z|/√18 然后求d在f(x,y,z)=4z-3x^2+2xy-3y^2之下的最值 后面的会了吧!