二、         切面、法线与曲面的方向

[法线单位矢量]  通过曲面上一的M所有曲面曲线(即该曲面上的曲线),在点M的切线落在同一平面上(奇点除外),称这平面为曲面在点M的切面通过点M与切面垂直的直线称为曲面在点M的法线.

切面通过的矢量

ru=

称为坐标矢量,它们分别是u线和线在点M的切矢量(图7.24

7.24

曲面上点的法线单位矢量为

这里为了区别曲线的法线单位矢量和曲面的法线单位矢量,前者以n表示,后者以N表示.

[曲面的方向]      曲面的方向规定如下:朝N的正向那一面是曲面的正面(图7.24中看到的一面);另一面为反面.

[曲面的切线方程与法线方程]

曲面方程

切面方程

法线方程

z=f(x,y)

r=r(u,)

(r-r0)N0=0

式中为参数

表中分别表示在点M(x0,y0,z0)的值,r0是点M的矢径,分别表示在点M的值,N0为点M的法线单位矢量.

[曲面的奇点]      若曲面F(x,y,z)=0上一点M(x0,y0,z0)的三个偏导数同时等于零,即

则称点M为该曲面的奇点.