Ache a equação do plano tangente e a equação da reta normal a cada superfície no ponto indicado

a )   z = e x 2 + y 2 ,   n o   p o n t o   ( 0,0 , 1 )

Passo 1

Oi, tudo bem? o problema nos deu essa superfície

z = e x 2 + y 2

E pediu para calcularmos a equação do plano tangente e da reta normal

Mas como decifrar tudo isso?

Vamos por partes! Precisamos lembrar de como encontrar primeiro o plano tangente:

f x P 0 x - x 0 + f y P 0 y - y 0 + f z P 0 z - z 0 = 0

Então temos que transformar nossa superfície em algo como

f ( x , y , z )

(dica: é só passar aquele z para o outro lado!)

E sair derivando e aplicando no ponto dado!

Beleza?

E depois? Depois lembrar da reta normal:

r t = x 0 + f x P 0 t y 0 + f y P 0 t z 0 + f z P 0 t

Usamos o mesmo gradiente f x P 0 ,   f y P 0 ,   f z P 0 e o ponto P 0 dado!

É isso! Bora lá?

Mas relaxa, vou fazer passo a passo com você!

Passo 2

Vamos começar achando nossa f

z = e x 2 + y 2

f = e x 2 + y 2 - z

Beleza?

E como vamos usar o gradiente, já vamos calcular e aplicar no ponto dado!

assim fica bem mais tranquilo né?

f x = 2 x e x 2 + y 2 → f x 0,0 , 1 = 0

f y = 2 y e x 2 + y 2 → f y 0,0 , 1 = 0

f z = - 1 → f x 0,0 , 1 = - 1

Assim

f x P 0 ,   f y P 0 ,   f z P 0 = 0,0 , 1

Passo 3

Agora vamos montar a equação do plano tangente

f x P 0 x - x 0 + f y P 0 y - y 0 + f z P 0 z - z 0 = 0

Substituindo temos

0 x - 0 + 0 y - 0 - 1 z - 1 = 0

- z + 1 = 0

Beleza? Bora pra reta normal?

Passo 4

Agora a reta normal

r t = x 0 + f x P 0 t y 0 + f y P 0 t z 0 + f z P 0 t

Substituindo temos

r t = 0 0 1 - t

Show! E é isso pessoal! Espero ter ajudado!

Resposta

- z + 1 = 0

r t = 0 0 1 - t

Exercícios de Livros Relacionados

Existem pontos no hiperboloide x 2 - y 2 - z 2 = 1 nos quais o plano tangente é paralelo ao plano z = x + y ?
Em qual ponto do paraboloide y = x 2 + z 2 o plano tangente é paralelo ao plano x + 2 y + 3 z = 1 ?
Mostre que a equação do plano tangente a elipsoide x 2 a 2 + y 2 b 2 + z 2 c 2 = 1 pode ser escrita como x x 0 a 2 + y y 0 b 2 + z z 0 c 2 = 1
57 - Mostre que todo plano que é tangente ao cone z 2 = x 2 + y 2 passa pela origem.
Determine uma equação do plano tangente à superfície no ponto especificado.3 – z = x y ,( 1,1 , 1 )