6.8
1.
(a)
とおき,
の全微分を求めると,
これより,
(b)
とおき,
の全微分を求めると,
これより,
次に,
を求める.ここでは,
を用いる.
より
(c)
とおき,
の全微分を求めると,
これより,
次に,
を求める.ここでは,
を用いる.
より
(d)
とおき,
の全微分
を求める.
より
次に,
を求める.ここでは,直接求める.
2.
(a)
とおき全微分を求めると,
式(10.6)より,
また,式(10.5)と式(10.6)より
の項を消去すると
よって
(b)
とおき全微分を求めると,
ここで,式(10.7)と式(10.8)より
の項を消去すると
よって
また,式(10.7)と式(10.8)より
の項を消去すると
よって
3.
より
を求めると,
これより,接線の傾きは
よって,点
を通る接線の方程式は
また,法線は接線と垂直なので,その傾きは
.よって点
を通る法線の方程式は
4.
とおくと
よって
ここで,
は曲面
に直交するので,接平面
上に任意の点
を取ると,ベクトル
と
は直交する.よって,接平面の方程式は
又は,
法線は
と同方向にあるので,法線上に任意の点
を取ると,
又は,
5.
(a) まず,
を満たす
を求めます.
より
. これを
に代入すると
. よって,
.次に
より
を計算すると
したがって,
のときの
は極小値,
のときの
は極大値.
(b) まず,
を満たす
を求めます.
より
.これを
に代入すると
. よって,
.次に
より
を計算すると
したがって,
のときの
は極小値,
のときの
は極大値.
(c) まず,
を満たす
を求めます.
より
.これを
に代入すると
. よって,
.次に
より
で
となるので,
では極値はとらない.
で
を計算すると
したがって,
のときの
は極小値