background image

 
  Kolokwium I 

 

 

 

 

 

 

 

 

rok 2011/2012

 

 

 

Zadanie 4: 

Wyznaczyć równanie prostej stycznej i płaszczyzny ściśle stycznej do krzywej 

]

1

;

1

1

;

1

1

[

)

(

2

t

t

t

t

r

w punkcie odpowiadającym 

1

0

t

.

 

 
Rozwiązanie:  

 

1) 

Wzory potrzebne nam do wyznaczenia równań: 

Równanie prostej stycznej:  

3

0

2

0

1

0

)

(

)

(

)

(

sT

t

z

z

sT

t

y

y

sT

t

x

x

;       gdzie 

R

s

 

Równanie płaszczyzny ściśle stycznej : 

 

3

2

3

1

0

2

2

2

1

0

1

2

1

1

0

)

(

)

(

)

(

:

N

s

T

s

t

z

z

N

s

T

s

t

y

y

N

s

T

s

t

x

x

ss

       

gdzie

 

R

s

s

2

1

,

 

0

))

(

(

))

(

(

))

(

(

0

3

0

2

0

1

t

z

z

B

t

y

y

B

t

x

x

B

 

 

2)  Wyznaczenie potrzebnych nam danych 

a)  Pochodne funkcji wektorowych  

]

1

;

1

1

;

1

1

[

)

(

2

t

t

t

t

r

 

]

2

;

1

;

1

[

)

(

'

3

2

2

t

t

t

t

r

    

pochodna I rzędu z 

)

(t

r

 

 

)

(

]

2

;

1

;

1

[

'

0

0

t

T

t

r

   

wektor styczny  

]

6

;

2

;

2

[

)

(

''

4

3

3

t

t

t

t

r

   

pochodna II rzędu z 

)

(t

r

 

]

6

;

2

;

2

[

)

(

''

0

t

r

 

b)  Wyznaczenie wektora binormalnego w punkcie 

0

t

 

]

0

;

2

;

2

[

]

2

2

;

6

4

;

4

6

[

6

2

2

2

1

1

)

(

''

)

(

'

)

(

0

0

0

k

j

i

t

r

t

r

t

B

  

c)  Wyznaczenie wektora normalnego w punkcie 

0

t

 

]

4

;

4

;

4

[

]

2

2

;

4

0

;

0

4

[

2

1

1

0

2

2

)

(

)

(

)

(

0

0

0

k

j

i

t

T

t

B

t

N

 

 

3)  Wyznaczenie 

równania prostej stycznej 

Jeżeli  

 

     

]

;

;

[

0

0

0

0

t

z

t

y

t

x

t

r

  i  

]

;

;

[

)

(

3

2

1

0

T

T

T

t

T

, to: 

 

background image

3

0

2

0

1

0

)

(

)

(

)

(

sT

t

z

z

sT

t

y

y

sT

t

x

x

; gdzie 

R

s

  

s

z

s

y

s

x

2

1

2

równanie prostej stycznej do krzywej 

 

t

r

 

 

4) 

Wyznaczenie równania płaszczyzny ściśle stycznej 

0

))

(

(

))

(

(

))

(

(

0

3

0

2

0

1

t

z

z

B

t

y

y

B

t

x

x

B

 

2

0

2

0

2

4

2

0

)

1

(

0

)

0

(

2

)

2

(

2

x

y

y

x

y

x

z

y

x

 

 

Inna możliwość zapisu: 

3

2

3

1

0

2

2

2

1

0

1

2

1

1

0

)

(

)

(

)

(

:

N

s

T

s

t

z

z

N

s

T

s

t

y

y

N

s

T

s

t

x

x

ss

gdzie

 

R

s

s

2

1

,

 

2

1

2

1

2

1

4

2

1

4

0

4

2

:

s

s

z

s

s

y

s

s

x

ss

 

 
 
 

Odpowiedź: 

Równanie prostej stycznej w punkcie 

0

t

wynosi 

s

z

s

y

s

x

2

1

2

gdzie 

R

s

, a płaszczyzny 

ściśle stycznej 

2

1

2

1

2

1

4

2

1

4

0

4

2

:

s

s

z

s

s

y

s

s

x

ss

gdzie 

R

s

s

2

1

,

 (alternatywny zapis 

2

x

y

 
 

 

Autor: Anna B.  grupa

 

2

 
 

21.10.2013