Gegeben seien die Funktion f: \mathbb R^2 \to \mathbb R
mit
f(x,y) = A x^3 + B y+ Cx + D y^2 + E
und
P = (x_0,y_0)= (X,Y)
.
Bestimmen Sie die Zahlen {\color{blue} a}, {\color{teal} b}
und {\color{red} c}
, sodass
\ell (x,y) = {\color{blue} a} x + {\color{teal} b} y + {\color{red} c}
die Tangentialebene an f
in
(X,Y, f( X,Y))
beschreibt.
{\color{blue} a} =
C
{\color{teal} b}=
B
{\color{red} c} =
E
Falls die Tangentialebene in einem Punkt (x_0,y_0)
existiert, ist dies der Graph der Funktion \ell (x,y)
mit
\ell (x,y) = f(x_0,y_0) + f_x(x_0,y_0) (x-x_0) + f_y(x_0,y_0) (y-y_0).
Damit ist schon {\color{red}c = f(X,Y) = E}
.
Wir rechnen für die anderen Zahlen f_x(x,y)= 3*A x^2 + C
und
f_y(x,y)= B + 2*D y
.
Der Punkt P = (x_0,y_0)= (X,Y)
eingesetzt liefert die Werte
f_x(X,Y)= C
und
f_y(X,Y)= B
.
Damit ergibt sich zusammen
\ell (x,y) = E + C x + D y
also {\color{blue} a =C}
und \color{teal} b = B.