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平面上给定一条光滑闭曲线Г:x=x(t) y=y(t) a≤t≤b 设点A(x0 y0)不在

2022-08-12 13:24:13 问答库 阅读 196 次

问题详情

平面上给定一条光滑闭曲线Г:x=x(t),y=y(t),a≤t≤b,设点A(x0,y0)不在Г上,若B(x1,y1)是曲线Г上与(x0,y0)距离最近或最远的点,并且不是曲线端点,试证:向量是曲线Г在B点处的法向量.

参考答案

设B点对应的参数为t=ξ考虑函数
ψ(t)=(x(t)-x0)2+(y(t)-y0)2, (a≤t≤b)
由题意知ψ(ξ)是ψ(t)的最小值或最大值,又a<ξ<b,则ψ'(ξ)=0,即
(x(ξ)-x0)·x'(ξ)+(y(ξ)-y0)y'(ξ)=0
式中x(ξ)=x1,y(ξ)=y1,{x'(ξ),y'(ξ))为Γ在B点的切向量,所以上式即表示向量

考点:曲线,平面