求切平面方程的步驟如下:
確定曲面方程,如F(x,y,z)=0。
計算曲面在指定點(例如P0點)的法向量,這通常涉及對曲面方程分別求關於x、y、z的偏導數,然後將點P0的座標代入得到的偏導數表達式中,例如,如果曲面方程是F(x,y,z),則法向量N=(F_x(P0),F_y(P0),F_z(P0))。
使用法向量和切點座標(P0的座標)來找到切平面方程,切平面方程的一般形式是ax+by+cz+d=0,其中a、b、c對應於法向量的三個分量,而d是一箇常數,可以通過將切點座標代入方程來找到,例如,對於法向量N=(A,B,C)和切點(x0,y0,z0),切平面方程是Ax+By+Cz+D=0,其中D是-A×x0-B×y0-C×z0。
這種方法的理論基礎是,切平面與曲面在切點處垂直,因此切平面的法向量與曲面在該點的法向量相同,而切平面內的任一直線都與這個法向量垂直。