(1) 2次元平面の曲線の接線
の値からなる集合と
の値からなる集合があり、 前者から後者への写像を次のように表します。
は全ての実数として、
,
の直交2次元座標を用いて、 上記の写像 ( 関数 ) を表すと、 曲線になります。曲線 :
の 点
における接線は次のように表されます。なぜなら、傾きが
で 点
を通る直線だからです。
に直交し原点を通る直線は、 次のように表されます。
この直線は
や
を通ります。とうことは、
は、 ベクトル
や ベクトル
に直交します。ということは、 これらのベクトルは曲線の点
における法線の方向を表しているということで、 法線ベクトルと呼びます。
の値 と
の値とのペアからなる集合 と
の値からなる集合があり、 前者から後者への写像を次のように表します。
と
は全ての実数として、
,
,
の直交3次元座標を用いて、 上記の写像 ( 関数 ) を表すと、 曲面になります。 この曲面の 点
における接平面を求めてみましょう。
参 照
曲線の接線の式を応用すると曲面の接平面の式になります。

この平面は、 ベクトル
に直交します。このベクトルに逆向きのベクトルは
です。ということは、
や
は、 曲面の点
における法線ベクトルであるということです。この曲面は、 次の式で表されます。

これは、 この曲面上の点の位置ベクトルを表したものです。
この曲面の単位法ベクトルは、 次の式で与えられます。

これを計算すると、 次のようになります。

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