Tienes la ecuación de la superficie: z = x2 - 6x + y3 (1), y has planteado correctamente que es una superficie de nivel de la función cuya expresión es:
F(x,y,z) = x2 - 6x + y3 - z, que es una función diferenciable en R3.
Luego, has planteado correctamente la expresión de la función vector gradiente de la función F, y te ha quedado:
∇F(x,y,z) = < 2x - 6 ; 3y2 ; -1 > (1).
Has planteado correctamente la expresión del vector normal al plano de referencia:
n1 = < 4 ; -12 ; 1 > (2).
Luego, como tienes que el vector gradiente de la función es perpendicular a las superficies de nivel de la función en todos sus puntos, entonces tienes que con él puedes plantear la expresión de los vectores normales a sus planos tangentes y,
como tienes que el plano tangente buscado es paralelo al plano de referencia, puedes plantear que que el vector gradiente es un múltiplo escalar del vector n1, y queda la ecuación vectorial:
∇F(x,y,z) = k*n1, con k ∈ R, k ≠ 0,
reemplazas las expresiones vectoriales, y queda:
< 2x - 6 ; 3y2 ; -1 > = k*< 4 ; -12 ; 1 >,
introduces el factor escalar en la expresión vectorial del segundo miembro, y queda:
< 2x - 6 ; 3y2 ; -1 > = < 4k ; -12k ; k >,
y por igualdad de expresiones vectoriales, igualas componente a componente, y tienes el sistema de ecuaciones:
2x - 6 = 4k (2),
3y2 = -12k (3),
-1 = k (4),
reemplazas el valor remarcado y señalado (4) en las ecuaciones señaladas (2) (3), y queda:
2x - 6 = -4, y de aquí despejas: x = 1 (5),
3y2 = 12, divides por 3 en ambos miembros, y queda: y2 = 4 (6).
Luego, como el punto de contacto entre el plano tangente buscado y la superficie pertenece a esta última, tienes que debe verificarse la ecuación señalada (1), por lo que reemplazas en ella el valor remarcado y señalado (5), resuelves y reduces los dos primeros términos de su segundo miembro, y junto con la ecuación señalada (6), queda el sistema:
z = -5 + y3 (7),
y2 = 4, aquí extraes raíz cuadrada en ambos miembros, y tienes dos opciones:
a)
y = -2, que al reemplazar y resolver en la ecuación señalada (7) queda: z = -13,
por lo que tienes el punto de contacto: A(1,-2,-13), al que corresponde el parámetro: k = -1, que al reemplazar en la expresión del la función vector gradiente queda: ∇F(x,y,z) = < -4 ; 12 ; - 1 >, que es el vector opuesto a n1 y, por lo tanto, es un vector normal al plano tangente a la superficie de tu enunciado en el punto A, y con las componentes del vector remarcado (o del vector n1 si lo prefieres), y con las coordenadas del punto A, planteas la ecuación cartesiana implícita del planto tangente, y queda:
∏a: -4*(x - 1) + 12*(y + 2) - 1*(z + 13) = 0;
b)
y = 2, que al reemplazar y resolver en la ecuación señalada (7) queda: z = 3,
por lo que tienes el punto de contacto: B(1,2,3), al que corresponde el parámetro: k = -1, que al reemplazar en la expresión del la función vector gradiente queda: ∇F(x,y,z) = < -4 ; 12 ; - 1 >, que es el vector opuesto a n1 y, por lo tanto, es un vector normal al plano tangente a la superficie de tu enunciado en el punto B, y con las componentes del vector remarcado (o del vector n1 si lo prefieres), y con las coordenadas del punto B, planteas la ecuación cartesiana implícita del planto tangente, y queda:
∏b: -4*(x - 1) + 12*(y - 2) - 1*(z - 3) = 0.
Espero haberte ayudado.