Если — параметрические уравнения кривой и - точка этой кривой, то касательная прямая к этой кривой в точке определяется уравнениями
а нормальная плоскость (перпендикулярная к касательной) определяется уравнением
Пример 1. Найти уравнения касательной прямой и нормальной плоскости к кривой:
1) в точке, где ;
2) в точке, где .
Решение. 1) Определяем координаты точки касания: (подставляя в данные уравнения). Находим производные от и по и вычисляем их значения в точке касания:
Подставляя в общие уравнения (1) и (2) координаты точки касания и вычисленные значения производных, получим уравнения касательной прямой и уравнение нормальной плоскости или .
2) Здесь кривая определена как пересечение двух поверхностей. Вначале преобразуем уравнения кривой к параметрическому виду. Полагая , получим .
Далее определяем координаты точки касания: и значения производных в этой точке:
Подставляя в общие уравнения (1) и (2), получим уравнения касательной
и уравнение нормальной плоскости
или .
Пример 2. Найти уравнения касательной к винтовой линии в точке, где и угол, образуемый ею с осью .
Решение. Обозначив координаты точки касания и пользуясь общими уравнениями (1), получим следующие уравнения касательной:
Отсюда направляющий косинус угла, образованного касательной с осью :
Этот результат показывает, что все касательные к винтовой линии образуют с осью один и тот же угол.