Tangentialebene - Mehrdimensionale Analysis

Aufrufe: 747     Aktiv: 27.05.2020 um 17:57

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Gegeben ist eine Fläche F mit der Gleichung \(x²yz+3y²-2xz²+8z=0.\) Die partiellen Ableitungen habe ich auch, aber danach stehe ich vor einem Problem:

Nun soll ich im Punkt (1|-1) die Tangentialebene ermitteln. Leider bietet mir mein Skript aber nur ein Beispiel für eine Funktion f(x,y), also mit gleich vielen Variablen wie eine Ebenengleichung, nicht aber ein Beispiel für f(x,y,z).

Laut Hinweis beim Beispiel ist die Formel für die Tangentialebene \(\nabla F(x_0)(x-x_0)=0\), aber kommt dabei dann nicht ein Objekt mit ebenso vielen Unbekannten raus, was dann wiederum keine Ebene wäre? Fehlt bei diesem Hinweis nicht außerdem \(f(x_0)+\) vor \(\nabla F\)?

Leider konnte ich auch auf Google kein gerechnetes Beispiel mit 3 Unbekannten finden.

Außerdem suche ich eine Normale im gleichen Punkt (die, falls ich das richtig verstehe, auch ein Teil der Tangentialebene wäre). Falls der Rechenweg sich maßgeblich von dem für die Ebene unterscheidet, wäre ich auch für Hilfe hierbei dankbar.

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Das ungewohnte ist, dass es hier keine Funktion z=f(x,y) gibt, deren Graph die Fläche ist. Dagegen ist die Fläche implizit durch die obige Gleichung gegeben. Ein gerechnetes Beispiel findest Du bei wikipedia:

https://de.wikipedia.org/wiki/Tangentialebene#Tangentialebene_an_eine_implizit_gegebene_Fl%C3%A4che

Die Formel für die TE stimmt so, es ergibt sich ja die Koordinatenform (Normalenform) und nicht die Parameterform (bei der es mit f(x_0) + losgehen würde).

Probier mal, ob das weiterbringt.

Verwirrend ist natürlich, wenn vom "Punkt (1,-1)" die Rede ist. Diesen Punkt gibt es im R^3 nicht, er kann daher auch nicht auf der Ebene liegen.. Es ist vermutlich(!, prüfen!) gemeint, die STELLE (x=1,y=-1). Das z zu diesem (x,y) kann man aus der Gleichung ausrechnen (kann zwei z's geben, quadratische Gleichung! und damit zwei Ebenen).

 

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