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