如何求切线方程

 时间:2026-02-14 09:35:10

1、给出一条平面曲线:

r = {t Sin[t], t Cos[t]};

绘制曲线的图像:

ParametricPlot[r, {t, -2 Pi, 5 Pi}, PlotStyle -> Blue]。

如何求切线方程

2、t=Pi的时候,在曲线上画出这个点:

Graphics[{Red, PointSize[0.01], Point[r /. t -> Pi]}];

点的颜色是红色。

如何求切线方程

3、计算这个点位置上的切向量:

qie = D[r, t] /. t -> Pi;

原则是先求导再赋值。

如何求切线方程

4、在曲面上绘制切向量:

Graphics[{Green, Arrow[{r /. t -> Pi, r + D[r, t] /. t -> Pi}]}];

用绿色表示。

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5、算出切线的参数方程:

Solve[{x, y} - r == u D[r, t] /. t -> Pi, {x, y}] // Values // Flatten;

参数用u表示。

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6、消去参数u,就得到直线的方程式:

Eliminate[{x == -Pi u, y == -Pi - u}, u];

直线仍旧沿用x和y来表示。

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7、作出这条直线的图像:

ContourPlot[

 Evaluate[Eliminate[{x, y} == 

    Evaluate[

     Solve[{x, y} - r == u D[r, t] /. t -> Pi, {x, y}] // Values // 

      Flatten], u]], {x, -15, 15}, {y, -15, 15}, ContourStyle -> Pink];

图中的粉色直线与切向量重合,说明这真是切线。

如何求切线方程

8、采用交互的方式,展示不同位置上的切线。

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