在第一卦限内作椭球面的切平面,使得该切平面与三个坐标面所围成的四面体的体积最小,求该切平面的切点,并求此最小体积.

admin2023-03-22  14

问题 在第一卦限内作椭球面的切平面,使得该切平面与三个坐标面所围成的四面体的体积最小,求该切平面的切点,并求此最小体积.

选项

答案设切点坐标为M(x0,y0,z0),F(x,y,z)=[*]-1,则 n=(F’x,F’y,F’z)=[*] 因此过M点的切面方程为 [*](x-x0)+[*](y-y0)+[*](z-z0)=0, 即 [*] 于是切平面在三个坐标轴上的截距依次为a2/x0,b2/y0,c2/z0.切平面与三个坐标轴所围成的四面体体积为[*]的条件下求[*]的最小值,即求函数xyz的最大值.构造拉格朗日函数 L(x,y,z,λ)=xyz+λ[*] 则 [*] (1)×x+(2)×y+(3)×z并代入(4)得 [*] 解得唯一可能极值点[*]由问题的性质知,所求切点为最小值点[*],四面体的最小值为[*]

解析
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