関数 $z = 2x^2 - y^2$ の $\mathbb{R}^3$ におけるグラフの、点 (1, 1, 1) における接平面を求める問題です。

解析学偏微分接平面多変数関数
2025/6/30

1. 問題の内容

関数 z=2x2y2z = 2x^2 - y^2R3\mathbb{R}^3 におけるグラフの、点 (1, 1, 1) における接平面を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、関数 f(x,y)=2x2y2f(x, y) = 2x^2 - y^2 を定義します。
次に、偏微分を計算します。
fx=fx=4xf_x = \frac{\partial f}{\partial x} = 4x
fy=fy=2yf_y = \frac{\partial f}{\partial y} = -2y
点 (1, 1) における偏微分の値を計算します。
fx(1,1)=4(1)=4f_x(1, 1) = 4(1) = 4
fy(1,1)=2(1)=2f_y(1, 1) = -2(1) = -2
接平面の方程式は以下のようになります。
zf(x0,y0)=fx(x0,y0)(xx0)+fy(x0,y0)(yy0)z - f(x_0, y_0) = f_x(x_0, y_0)(x - x_0) + f_y(x_0, y_0)(y - y_0)
ここで (x0,y0)=(1,1)(x_0, y_0) = (1, 1) であり、f(1,1)=2(1)2(1)2=21=1f(1, 1) = 2(1)^2 - (1)^2 = 2 - 1 = 1 なので、接平面の方程式は
z1=4(x1)2(y1)z - 1 = 4(x - 1) - 2(y - 1)
z1=4x42y+2z - 1 = 4x - 4 - 2y + 2
z=4x2y1z = 4x - 2y - 1

3. 最終的な答え

接平面の方程式は z=4x2y1z = 4x - 2y - 1 です。

「解析学」の関連問題

次の4つの関数のn階導関数 $y^{(n)}$ を求めよ。 (1) $y = \frac{1}{x^2 - 1}$ (2) $y = \sqrt{1+x}$ (3) $y = x^2 \sin x$ ...

導関数ライプニッツの公式部分分数分解合成関数の微分
2025/6/30

関数 $y = \left(\frac{x}{e^x}\right)^3$ の微分 $dy/dx$ を求めます。

微分関数の微分商の微分公式指数関数
2025/6/30

関数 $f(x)$ が与えられています。 $f(x) = \begin{cases} x \arctan(\frac{1}{x}) & (x \neq 0) \\ 0 & (x = 0) \end{c...

微分微分係数極限arctan
2025/6/30

関数 $f(x) = (x+1)^3$ を微分しなさい。

微分関数合成関数
2025/6/30

与えられた極限を計算します。 $\lim_{x\to\infty} (\sqrt{x-x^2} - \sqrt{2x-x^2})$

極限関数の極限平方根代数的操作
2025/6/30

与えられた関数の微分、因数分解、増減表の作成、極値の計算を行う問題です。具体的には、以下の問題に答えます。 5. $f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 1$ について、 (1) 導関数を...

微分因数分解増減表極値関数の解析
2025/6/30

与えられた極限を計算します。 $$ \lim_{x \to -\infty} \left(2 - \frac{1}{2x}\right)^x $$

極限関数の極限対数関数指数関数
2025/6/30

与えられた和 $\sum_{k=1}^{n} \frac{2}{\sqrt{k}+\sqrt{k+1}}$ を計算します。

級数有理化telescoping sum伸縮和
2025/6/30

$\lim_{\theta \to 0} \frac{\sin{\frac{\theta}{2}}}{3\theta}$ の値を求める問題です。

極限三角関数極限の計算
2025/6/30

与えられた極限を計算します。 $$ \lim_{x \to \infty} \left(1 - \frac{1}{2x}\right)^x $$

極限指数関数e
2025/6/30