Flervariabelanalys

Back to All Courses

Lesson 5

Tangentplan

Ett tangentplan är ett plan som skär en yta i en enda punkt. I uppgifter får man ofta ekvationen till en yta eller samt en punkt och ska utifrån den informationen hitta tangentplanets ekvation. Detta gör man genom att:

  1. Om nivåytans funktion redan har 3 dimensioner går vi direkt till steg 2. I annat fall måste vi först räkna ut genom att sätta in punktens koordinater i funktionen.

  2. Ta fram gradienten och sätt in P:s koordinater i denna för att få fram normalvektorn . Vi har alltså: i punkten

  3. Räkna ut tangentplanets ekvation:

  • Om nivåytans funktion redan har 3 dimensioner använder vi formeln:

  • Om nivåytans funktion bara har 2 dimensioner använder vi den snarlika formeln:


Exempel 1: Bestäm en ekvation för tangentplanet i punkten till ellipsoiden


Lösning: Vi skriver först om ellipsoidens ekvation till en funktion:

Vi konstaterar att denna redan har 3 dimensioner vilket betyder att vi kan gå till steg 2!

Vi tar fram funktionens gradient:

... och sätter in punktens koordinater för att få fram normalvektorn:

Slutligen kan vi räkna ut tangentplanets ekvation:

Vi har nu fått fram tangentplanets ekvation som kan skrivas:


Exempel 2:

Vi har funktionen

Bestäm tangentplanet till funktionsytan i den punkt på ytan där och


Lösning:

Här konstaterar vi att funktionen endast har 2 dimensioner.

Vi måste alltså först räkna ut genom att sätta in punktens koordinater i :

Vi går nu över till steg 2 och börjar med att räkna ut funktionens gradient:

Vi sätter sedan in punktens koordinater i gradienten för att få fram normalvektorn:

Slutligen applicerar vi formeln för att få fram tangentplanets ekvation:

Vi har nu fått fram tangentplanets ekvation som kan skrivas: