문제 은행 · 미적분 · 미적분Ⅱ · 적분법

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유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.

92문제 · 4 / 5쪽

61.APEX · 7.1절 · 28번우리말 번역

연습문제 27–30에서, 주어진 세 점이 이루는 삼각형의 넓이를 구하세요.

(−1,1)(-1,1), (1,3)(1,3), (2,−1)(2,-1)

영어 원문 보기

In Exercises 27–30, find the area of the triangle formed by the given three points.

(−1,1)(-1,1), (1,3)(1,3), and (2,−1)(2,-1)

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APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
62.APEX · 7.1절 · 29번우리말 번역

연습문제 27–30에서, 주어진 세 점이 이루는 삼각형의 넓이를 구하세요.

(1,1)(1,1), (3,3)(3,3), (−1,3)(-1,3)

영어 원문 보기

In Exercises 27–30, find the area of the triangle formed by the given three points.

(1,1)(1,1), (3,3)(3,3), and (−1,3)(-1,3)

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APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
63.APEX · 7.1절 · 30번우리말 번역

연습문제 27–30에서, 주어진 세 점이 이루는 삼각형의 넓이를 구하세요.

(0,0)(0,0), (2,5)(2,5), (5,2)(5,2)

영어 원문 보기

In Exercises 27–30, find the area of the triangle formed by the given three points.

(0,0)(0,0), (2,5)(2,5), and (5,2)(5,2)

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21/221/2

원본 교재 풀이(영어)

21/221/2

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 1.5절 · 2번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
64.APEX · 7.2절 · 13번우리말 번역

연습문제 13–18번에서 데카르트 평면의 한 영역이 주어져 있습니다. 디스크/와셔 방법을 이용하여, 이 영역을 주어진 각 축을 중심으로 회전시켜 얻은 회전체의 부피를 구하세요.

다음으로 유계인 영역: y=xy=\sqrt{x}, y=0y=0, x=1x=1.

회전축:

(a) xx축 (b) y=1y=1

(a) yy축 (b) x=1x=1

영어 원문 보기

In Exercises 13–18, a region of the Cartesian plane is described. Use the Disk/Washer Method to find the volume of the solid of revolution formed by rotating the region about each of the given axes.

Region bounded by: y=xy=\sqrt{x}, y=0y=0 and x=1x=1.

Rotate about:

(a) the xx-axis (b) y=1y=1

(a) the yy-axis (b) x=1x=1

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(a)
(b)
(c)
(d)
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(a) π/2\pi/2 (b) 5π/65\pi/6 (c) 4π/54\pi/5 (d) 8π/158\pi/15

원본 교재 풀이(영어)

(a) π/2\pi/2 (b) 5π/65\pi/6 (c) 4π/54\pi/5 (d) 8π/158\pi/15

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 6.2절 · 8번
# 입체도형의 부피활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
65.APEX · 7.2절 · 14번우리말 번역

연습문제 13–18번에서 데카르트 평면의 한 영역이 주어져 있습니다. 디스크/와셔 방법을 이용하여, 이 영역을 주어진 각 축을 중심으로 회전시켜 얻은 회전체의 부피를 구하세요.

다음 두 곡선으로 유계인(둘러싸인) 영역: y=4−x2y=4-x^2, y=0y=0.

회전축:

(a) xx축 (b) y=4y=4

(a) y=−1y=-1 (b) x=2x=2

영어 원문 보기

In Exercises 13–18, a region of the Cartesian plane is described. Use the Disk/Washer Method to find the volume of the solid of revolution formed by rotating the region about each of the given axes.

Region bounded by: y=4−x2y=4-x^2 and y=0y=0.

Rotate about:

(a) the xx-axis (b) y=4y=4

(a) y=−1y=-1 (b) x=2x=2

답 쓰고 채점
(a)
(b)
(c)
(d)
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(a) 512π/15512\pi/15 (b) 256π/5256\pi/5 (c) 832π/15832\pi/15 (d) 128π/3128\pi/3

원본 교재 풀이(영어)

(a) 512π/15512\pi/15 (b) 256π/5256\pi/5 (c) 832π/15832\pi/15 (d) 128π/3128\pi/3

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 6.2절 · 48번
# 입체도형의 부피활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
66.APEX · 7.2절 · 15번우리말 번역

연습문제 13–18에서는 좌표평면 위의 영역이 주어진다. 원판/와셔 방법을 이용하여, 그 영역을 주어진 각 축을 중심으로 회전시켜 만들어지는 회전체의 부피를 구하세요.

꼭짓점이 (1,1)(1,1), (1,2)(1,2), (2,1)(2,1)인 삼각형.

회전축:

(a) xx축 (b) y=2y=2

(a) yy축 (b) x=1x=1

영어 원문 보기

In Exercises 13–18, a region of the Cartesian plane is described. Use the Disk/Washer Method to find the volume of the solid of revolution formed by rotating the region about each of the given axes.

The triangle with vertices (1,1)(1,1), (1,2)(1,2) and (2,1)(2,1).

Rotate about:

(a) the xx-axis (b) y=2y=2

(a) the yy-axis (b) x=1x=1

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(a)
(b)
(c)
(d)
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(a) 4π/34\pi/3 (b) 2π/32\pi/3 (c) 4π/34\pi/3 (d) π/3\pi/3

원본 교재 풀이(영어)

(a) 4π/34\pi/3 (b) 2π/32\pi/3 (c) 4π/34\pi/3 (d) π/3\pi/3

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 6.2절 · 6번
# 입체도형의 부피활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
67.APEX · 7.2절 · 16번우리말 번역

연습문제 13–18에서는 좌표평면 위의 영역이 주어진다. 원판/와셔 방법을 이용하여, 그 영역을 주어진 각 축을 중심으로 회전시켜 만들어지는 회전체의 부피를 구하세요.

y=x2−2x+2y=x^2-2x+2 와 y=2x−1y=2x-1 로 유계인 영역.

회전축:

(a) xx축 (b) y=1y=1

(a) y=5y=5

영어 원문 보기

In Exercises 13–18, a region of the Cartesian plane is described. Use the Disk/Washer Method to find the volume of the solid of revolution formed by rotating the region about each of the given axes.

Region bounded by y=x2−2x+2y=x^2-2x+2 and y=2x−1y=2x-1.

Rotate about:

(a) the xx-axis (b) y=1y=1

(a) y=5y=5

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(a)
(b)
(c)
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(a) 104π/15104\pi/15 (b) 64π/1564\pi/15 (c) 32π/532\pi/5

원본 교재 풀이(영어)

(a) 104π/15104\pi/15 (b) 64π/1564\pi/15 (c) 32π/532\pi/5

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 6.2절 · 34번
# 입체도형의 부피활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
68.APEX · 7.2절 · 17번우리말 번역

연습문제 13–18에서는 좌표평면 위의 영역이 주어진다. 원판/와셔 방법을 이용하여, 그 영역을 주어진 각 축을 중심으로 회전시켜 만들어지는 회전체의 부피를 구하세요.

y=1/x2+1y=1/\sqrt{x^2+1}, x=−1x=-1, x=1x=1 및 xx축으로 유계인 영역.

회전축:

(a) xx축 (b) y=1y=1

(a) y=−1y=-1

영어 원문 보기

In Exercises 13–18, a region of the Cartesian plane is described. Use the Disk/Washer Method to find the volume of the solid of revolution formed by rotating the region about each of the given axes.

Region bounded by y=1/x2+1y=1/\sqrt{x^2+1}, x=−1x=-1, x=1x=1 and the xx-axis.

Rotate about:

(a) the xx-axis (b) y=1y=1

(a) y=−1y=-1

정답·풀이 보기

(a) π2/2\pi^2/2 (b) π2/2−4πsinh⁡−1(1)\pi^2/2-4\pi\sinh^{-1} (1) (c) π2/2+4πsinh⁡−1(1)\pi^2/2+4\pi\sinh^{-1} (1)

원본 교재 풀이(영어)

(a) π2/2\pi^2/2 (b) π2/2−4πsinh⁡−1(1)\pi^2/2-4\pi\sinh^{-1} (1) (c) π2/2+4πsinh⁡−1(1)\pi^2/2+4\pi\sinh^{-1} (1)

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 6.2절 · 7번
# 입체도형의 부피활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
69.APEX · 7.2절 · 18번우리말 번역

연습문제 13–18에서는 좌표평면 위의 영역이 주어진다. 원판/와셔 방법을 이용하여, 그 영역을 주어진 각 축을 중심으로 회전시켜 만들어지는 회전체의 부피를 구하세요.

y=2xy=2x, y=xy=x, x=2x=2 로 유계인 영역.

회전축:

(a) xx축 (b) y=4y=4

(a) yy축 (b) x=2x=2

영어 원문 보기

In Exercises 13–18, a region of the Cartesian plane is described. Use the Disk/Washer Method to find the volume of the solid of revolution formed by rotating the region about each of the given axes.

Region bounded by y=2xy=2x, y=xy=x and x=2x=2.

Rotate about:

(a) the xx-axis (b) y=4y=4

(a) the yy-axis (b) x=2x=2

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(a)
(b)
(c)
(d)
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(a) 8π8\pi (b) 8π8\pi (c) 16π/316\pi/3 (d) 8π/38\pi/3

원본 교재 풀이(영어)

(a) 8π8\pi (b) 8π8\pi (c) 16π/316\pi/3 (d) 8π/38\pi/3

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 6.2절 · 32번
# 입체도형의 부피활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
70.APEX · 7.4절 · 29번우리말 번역

문제 29–33에서, 설명하는 회전체의 겉넓이를 구하세요.

[0,1][0,1] 에서 y=2xy=2x 를 xx축을 중심으로 회전시켜 만든 회전체.

영어 원문 보기

In Exercises 29–33, find the surface area of the described solid of revolution.

The solid formed by revolving y=2xy=2x on [0,1][0,1] about the xx-axis.

정답·풀이 보기

2π∫012x5 dx=2π52\pi\int_0^1 2x\sqrt{5}\ dx = 2\pi\sqrt{5}

원본 교재 풀이(영어)

2π∫012x5 dx=2π52\pi\int_0^1 2x\sqrt{5}\ dx = 2\pi\sqrt{5}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 6.4절 · 25번
# 곡선의 길이활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
71.APEX · 7.4절 · 30번우리말 번역

문제 29–33에서, 설명하는 회전체의 겉넓이를 구하세요.

[0,1][0,1] 에서 y=x2y=x^2 을 yy축을 중심으로 회전시켜 만든 회전체.

영어 원문 보기

In Exercises 29–33, find the surface area of the described solid of revolution.

The solid formed by revolving y=x2y=x^2 on [0,1][0,1] about the yy-axis.

정답·풀이 보기

2π∫01x1+4x2 dx=π/6(55−1)2\pi\int_0^1 x\sqrt{1+4x^2}\ dx = \pi/6(5\sqrt{5}-1)

원본 교재 풀이(영어)

2π∫01x1+4x2 dx=π/6(55−1)2\pi\int_0^1 x\sqrt{1+4x^2}\ dx = \pi/6(5\sqrt{5}-1)

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 6.4절 · 35번
# 곡선의 길이활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
72.APEX · 7.4절 · 31번우리말 번역

문제 29–33에서, 설명하는 회전체의 겉넓이를 구하세요.

[0,1][0,1] 에서 y=x3y=x^3 을 xx축을 중심으로 회전시켜 만든 회전체.

영어 원문 보기

In Exercises 29–33, find the surface area of the described solid of revolution.

The solid formed by revolving y=x3y=x^3 on [0,1][0,1] about the xx-axis.

정답·풀이 보기

2π∫01x31+9x4 dx=π/27(1010−1)2\pi\int_0^1 x^3\sqrt{1+9x^4}\ dx = \pi/27(10\sqrt{10}-1)

원본 교재 풀이(영어)

2π∫01x31+9x4 dx=π/27(1010−1)2\pi\int_0^1 x^3\sqrt{1+9x^4}\ dx = \pi/27(10\sqrt{10}-1)

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 6.4절 · 15번
# 곡선의 길이활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
73.APEX · 7.4절 · 32번우리말 번역

연습문제 29–33에서, 설명한 회전체의 겉넓이를 구하세요.

[0,1][0,1] 에서 y=xy=\sqrt{x} 를 xx축을 회전축으로 회전시켜 만든 회전체.

영어 원문 보기

In Exercises 29–33, find the surface area of the described solid of revolution.

The solid formed by revolving y=xy=\sqrt{x} on [0,1][0,1] about the xx-axis.

정답·풀이 보기

2π∫01x1+1/(4x) dx=π/6(55−1)2\pi\int_0^1 \sqrt{x}\sqrt{1+1/(4x)}\ dx = \pi/6(5\sqrt{5}-1)

원본 교재 풀이(영어)

2π∫01x1+1/(4x) dx=π/6(55−1)2\pi\int_0^1 \sqrt{x}\sqrt{1+1/(4x)}\ dx = \pi/6(5\sqrt{5}-1)

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 6.4절 · 21번
# 곡선의 길이활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
74.APEX · 7.4절 · 33번우리말 번역

연습문제 29–33에서, 설명한 회전체의 겉넓이를 구하세요.

[−1,1][-1,1] 에서 y=1−x2y=\sqrt{1-x^2} 를 xx축을 회전축으로 회전시켜 만든 구.

영어 원문 보기

In Exercises 29–33, find the surface area of the described solid of revolution.

The sphere formed by revolving y=1−x2y=\sqrt{1-x^2} on [−1,1][-1,1] about the xx-axis.

정답·풀이 보기

2π∫011−x21+x/(1−x2) dx=4π2\pi\int_0^1 \sqrt{1-x^2}\sqrt{1+x/(1-x^2)}\ dx = 4\pi

원본 교재 풀이(영어)

2π∫011−x21+x/(1−x2) dx=4π2\pi\int_0^1 \sqrt{1-x^2}\sqrt{1+x/(1-x^2)}\ dx = 4\pi

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 6.4절 · 47번
# 곡선의 길이활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
75.CLP-2 · 1.5절 · 4번우리말 번역

직선 y=−x2y=-\dfrac{x}{2} 와 포물선 y2=6−5x4y^2=6-\dfrac{5x}{4} 로 유계인 유한한 영역의 넓이를 나타내는 정적분을 쓰세요. 적분을 직접 계산하지 마세요.

영어 원문 보기

Write down a definite integral that represents the area of the finite region bounded by the line y=−x2y=-\dfrac{x}{2} and the parabola y2=6−5x4y^2=6-\dfrac{5x}{4}. Do not evaluate the integral explicitly.

정답·풀이 보기

두 곡선이 만나는 점을 구해야 한다.

x24=y2=6−5x414x2+54x−6=0x2+5x−24=0(x+8)(x−3)=0x=−8,x=3\begin{aligned} \frac{x^2}{4}=y^2&=6-\dfrac{5x}{4}\\ \frac{1}{4}x^2+\frac{5}{4}x-6&=0\\ x^2+5x-24&=0\\ (x+8)(x-3)&=0\\ x=-8,\quad x&=3 \end{aligned}

두 곡선은 (−8,4)(-8,4) 와 (3,−32)(3,-\frac{3}{2}) 에서 만난다. 수평 띠를 이용하면:

그림

다음을 얻는다.

Area=∫−3/24[45(6−y2)+2y] dy\begin{aligned} \text{Area} = \int_{-3/2}^{4}\Big[\frac{4}{5}(6-y^2)+2y\Big]\ \mathrm{d}y \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We need to find where the curves intersect.

x24=y2=6−5x414x2+54x−6=0x2+5x−24=0(x+8)(x−3)=0x=−8,x=3\begin{aligned} \frac{x^2}{4}=y^2&=6-\dfrac{5x}{4}\\ \frac{1}{4}x^2+\frac{5}{4}x-6&=0\\ x^2+5x-24&=0\\ (x+8)(x-3)&=0\\ x=-8,\quad x&=3 \end{aligned}

The curves intersect at (−8,4)(-8,4) and (3,−32)(3,-\frac{3}{2}). Using horizontal strips:

figure

we have

Area=∫−3/24[45(6−y2)+2y] dy\begin{aligned} \text{Area} = \int_{-3/2}^{4}\Big[\frac{4}{5}(6-y^2)+2y\Big]\ \mathrm{d}y \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 1.5절 · 13번
# 넓이(여러 가지 함수)활용기본자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
76.CLP-2 · 1.5절 · 5번우리말 번역

y2=4axy^2=4ax 와 x2=4ayx^2=4ay 로 유계인 유한한 평면 영역의 넓이를 나타내는 정적분을 쓰세요. 단, a>0a>0 은 상수입니다. 정적분의 값을 직접 계산하지 마세요.

영어 원문 보기

Write down a definite integral that represents the area of the finite plane region bounded by y2=4axy^2=4ax and x2=4ayx^2=4ay, where a>0a>0 is a constant. Do not evaluate the integral explicitly.

정답·풀이 보기

두 곡선이 (x,y)(x,y) 에서 만나면

(x2)2=(4a)2y2=(4a)24axx4=(4a)3xx4−(4a)3x=0x(x3−(4a)3)=0x=0또는x3=(4a)3\begin{aligned} \left(x^2\right)^2&=\left(4a\right)^2y^2 = (4a)^24ax\\ x^4&=(4a)^3 x\\ x^4&-(4a)^3x=0\\ x(&x^3-(4a)^3)=0\\ x&= 0 \quad\text{또는}\quad x^3=(4a)^3 \end{aligned}

이다. 두 곡선은 (0,0)(0,0) 과 (4a,4a)(4a,4a) 에서 만난다. (이 점들은 관찰만으로도 구할 수 있다.) 수직 띠를 사용하면 다음과 같다.

그림

각 함수의 yy 값이 필요하다. 위쪽 함수는 y=4axy =\sqrt{4ax} 로 쓰고(음의 제곱근이 아니라 양의 제곱근을 택한다), 아래쪽 함수는 y=x24ay=\frac{x^2}{4a} 로 쓴다. 그러면

넓이=∫04a[4ax−x24a] dx\begin{aligned} \text{넓이} = \int_0^{4a}\left[\sqrt{4ax}-\frac{x^2}{4a}\right]\ \mathrm{d}x \end{aligned}

이다.

원본 교재 풀이(영어)

If the curves intersect at (x,y)(x,y), then

(x2)2=(4a)2y2=(4a)24axx4=(4a)3xx4−(4a)3x=0x(x3−(4a)3)=0x=0orx3=(4a)3\begin{aligned} \left(x^2\right)^2&=\left(4a\right)^2y^2 = (4a)^24ax\\ x^4&=(4a)^3 x\\ x^4&-(4a)^3x=0\\ x(&x^3-(4a)^3)=0\\ x&= 0 \quad\text{or}\quad x^3=(4a)^3 \end{aligned}

The curves intersect at (0,0)(0,0) and (4a,4a)(4a,4a). (It is also possible to find these points by inspection.) Using vertical strips:

figure

We want the yy-values of the functions. We write the top function as y=4axy =\sqrt{4ax} (we care about the positive square root, not the negative one) and we write the bottom function as y=x24ay=\frac{x^2}{4a}. Then we have

Area=∫04a[4ax−x24a] dx\begin{aligned} \text{Area} = \int_0^{4a}\left[\sqrt{4ax}-\frac{x^2}{4a}\right]\ \mathrm{d}x \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 6.1절 · 11번
# 넓이(여러 가지 함수)활용기본자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
77.CLP-2 · 1.5절 · 6번우리말 번역

직선 x+12y+5=0x+12y+5=0 과 곡선 x=4y2x=4y^2 사이로 유계인 유한한 영역의 넓이를 나타내는 정적분을 쓰세요. 정적분의 값을 직접 계산하지 마세요.

영어 원문 보기

Write down a definite integral that represents the area of the finite region bounded between the line x+12y+5=0x+12y+5=0 and the curve x=4y2x=4y^2. Do not evaluate the integral explicitly.

정답·풀이 보기

두 곡선은 x=4y2x=4y^2 이고 0=4y2+12y+5=(2y+5)(2y+1)0=4y^2+12y+5 =(2y+5)(2y+1) 일 때 만난다. 따라서 두 곡선은 (1,−12)(1,-\tfrac{1}{2}) 과 (25,−52)(25,-\frac{5}{2}) 에서 만난다. 세로 띠를 이용하면:

그림

다음을 얻는다.

Area=∫125[−112(x+5)+12x] dx\begin{aligned} \text{Area} = \int_1^{25}\left[-\frac{1}{12}(x+5)+\frac{1}{2}\sqrt{x}\right]\ \mathrm{d}x \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

The curves intersect when x=4y2x=4y^2 and 0=4y2+12y+5=(2y+5)(2y+1)0=4y^2+12y+5 =(2y+5)(2y+1). So, the curves intersect at (1,−12)(1,-\tfrac{1}{2}) and (25,−52)(25,-\frac{5}{2}). Using vertical strips:

figure

we have

Area=∫125[−112(x+5)+12x] dx\begin{aligned} \text{Area} = \int_1^{25}\left[-\frac{1}{12}(x+5)+\frac{1}{2}\sqrt{x}\right]\ \mathrm{d}x \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 1.5절 · 11번
# 넓이(여러 가지 함수)활용기본자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
78.CLP-2 · 1.5절 · 8번우리말 번역

먼저 교점을 찾은 다음 적분하여, 두 곡선 y=xy=x 와 y=3x−x2y=3x-x^2 사이에 있는 유한한 영역의 넓이를 구하세요.

영어 원문 보기

Find the area of the finite region between the curves y=xy=x and y=3x−x2y=3x-x^2, by first identifying the points of intersection and then integrating.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

두 곡선 y=f(x)=xy=f(x)=x 와 y=g(x)=3x−x2y=g(x)=3x-x^2 이 (x,y)(x,y) 에서 만난다면,

3x−x2=y=xx2−2x=0x(x−2)=0x=0또는x=2\begin{aligned} 3x-x^2&=y=x\\ x^2-2x&=0\\ x(x-2)&=0\\ x=0 \quad &\text{또는} \quad x=2 \end{aligned}

또한 g(x)−f(x)=2x−x2=x(2−x)g(x)-f(x) = 2x-x^2 = x(2-x) 는 모든 0≤x≤20\le x\le 2 에 대해 양수이다. 즉, 곡선 y=3x−x2y=3x-x^2 은 모든 0≤x≤20\le x\le 2 에 대해 직선 y=xy=x 보다 위쪽에 있다.

그림

따라서 다음 적분의 값을 구한다.

∫02[(3x−x2)−x] dx=∫02[2x−x2] dx=[x2−x33]02=[4−83]−0=43\begin{aligned} \int_0^2 \big[ (3x-x^2) - x \big] \,\mathrm{d}x = \int_0^2 [2x-x^2]\,\mathrm{d}x = \bigg[x^2 - \frac{x^3}{3}\bigg]^{2}_{0} = \bigg[ 4-\frac{8}{3} \bigg] -0 = \frac{4}{3} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

If the curves y=f(x)=xy=f(x)=x and y=g(x)=3x−x2y=g(x)=3x-x^2 intersect at (x,y)(x,y), then

3x−x2=y=xx2−2x=0x(x−2)=0x=0orx=2\begin{aligned} 3x-x^2&=y=x\\ x^2-2x&=0\\ x(x-2)&=0\\ x=0 \quad &\text{or} \quad x=2 \end{aligned}

Furthermore, g(x)−f(x)=2x−x2=x(2−x)g(x)-f(x) = 2x-x^2 = x(2-x) is positive for all 0≤x≤20\le x\le 2. That is, the curve y=3x−x2y=3x-x^2 lies above the line y=xy=x for all 0≤x≤20\le x\le 2.

figure

We therefore evaluate the integral:

∫02[(3x−x2)−x] dx=∫02[2x−x2] dx=[x2−x33]02=[4−83]−0=43\begin{aligned} \int_0^2 \big[ (3x-x^2) - x \big] \,\mathrm{d}x = \int_0^2 [2x-x^2]\,\mathrm{d}x = \bigg[x^2 - \frac{x^3}{3}\bigg]^{2}_{0} = \bigg[ 4-\frac{8}{3} \bigg] -0 = \frac{4}{3} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 1.5절 · 17번
# 넓이(여러 가지 함수)활용보통자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
79.CLP-2 · 1.5절 · 11번우리말 번역

f(x)=x2x3+1f(x) = x^2\sqrt{x^3+1} 과 g(x)=3x2g(x) = 3x^2 의 그래프로 둘러싸인 유계인 영역의 넓이를 구하세요.

영어 원문 보기

Find the area of the finite region that is bounded by the graphs of f(x)=x2x3+1f(x) = x^2\sqrt{x^3+1} and g(x)=3x2g(x) = 3x^2.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

계산을 위해서는 x2x3+1x^2\sqrt{x^3+1} 의 부정적분이 필요한데, 이는 치환 u=x3+1u=x^3+1, du=3x2 dx\mathrm{d}u = 3x^2\,\mathrm{d}x 를 이용하여 구할 수 있다:

∫x2x3+1 dx=∫u⋅13 du=13∫u1/2 du=13⋅u3/23/2+C=29(x3+1)3/2+C.\begin{aligned} \int x^2\sqrt{x^3+1} \, \mathrm{d}x = \int \sqrt u \cdot \frac13\,\mathrm{d}u = \frac13\int u^{1/2}\,\mathrm{d}u = \frac13\cdot \frac{u^{3/2}}{3/2}+C = \frac29(x^3+1)^{3/2} + C. \end{aligned}

두 함수 f(x)f(x) 와 g(x)g(x) 는 x=0x=0 에서 분명히 같다. x≠0x\ne0 이면, 두 함수는 다음과 같을 때 같아진다:

3x2=x2x3+13=x3+19=x3+18=x32=x.\begin{aligned} 3x^2 &= x^2\sqrt{x^3+1} \\ 3 &= \sqrt{x^3+1} \\ 9 &= x^3+1 \\ 8 &= x^3 \\ 2 &= x. \end{aligned}

구간 [0,2][0,2] 에서는 두 함수 중 g(x)=3x2g(x)=3x^2 이 더 크다. 이는 예를 들어 x=1x=1 을 대입해 보거나, xx 가 매우 작을 때 f(x)=x2x3+1≈x2f(x)=x^2\sqrt{x^3+1}\approx x^2 이고 g(x)=3x2g(x)=3x^2 임을 관찰하면 알 수 있다.

그림

따라서 구하는 넓이는 다음과 같다:

∫02(3x2−x2x3+1) dx=(x3−29(x3+1)3/2)∣02=(23−29(23+1)3/2)−(03−29(03+1)3/2)=(8−6)−(0−29)=209.\begin{aligned} \int_0^2 \big( 3x^2 - x^2\sqrt{x^3+1} \big) \, \mathrm{d}x &= \bigg( {x^3} - \frac29(x^3+1)^{3/2} \bigg) \bigg|_0^2 \\ &= \bigg( 2^3 - \frac2 9(2^3+1)^{3/2} \bigg) - \bigg( 0^3 - \frac29(0^3+1)^{3/2} \bigg) \\ &= \bigg( 8 - 6 \bigg) - \bigg( 0 - \frac 2 9 \bigg) =\frac{20}9. \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

For our computation, we will need an antiderivative of x2x3+1x^2\sqrt{x^3+1}, which can be found using the substitution u=x3+1u=x^3+1, du=3x2 dx\mathrm{d}u = 3x^2\,\mathrm{d}x:

∫x2x3+1 dx=∫u⋅13 du=13∫u1/2 du=13⋅u3/23/2+C=29(x3+1)3/2+C.\begin{aligned} \int x^2\sqrt{x^3+1} \, \mathrm{d}x = \int \sqrt u \cdot \frac13\,\mathrm{d}u = \frac13\int u^{1/2}\,\mathrm{d}u = \frac13\cdot \frac{u^{3/2}}{3/2}+C = \frac29(x^3+1)^{3/2} + C. \end{aligned}

The two functions f(x)f(x) and g(x)g(x) are clearly equal at x=0x=0. If x≠0x\ne0, then the functions are equal when

3x2=x2x3+13=x3+19=x3+18=x32=x.\begin{aligned} 3x^2 &= x^2\sqrt{x^3+1} \\ 3 &= \sqrt{x^3+1} \\ 9 &= x^3+1 \\ 8 &= x^3 \\ 2 &= x. \end{aligned}

The function g(x)=3x2g(x)=3x^2 is the larger of the two on the interval [0,2][0,2], as can be seen by plugging in x=1x=1, say, or by observing that when xx is very small f(x)=x2x3+1≈x2f(x)=x^2\sqrt{x^3+1}\approx x^2 and g(x)=3x2g(x)=3x^2.

figure

The area in question is therefore:

∫02(3x2−x2x3+1) dx=(x3−29(x3+1)3/2)∣02=(23−29(23+1)3/2)−(03−29(03+1)3/2)=(8−6)−(0−29)=209.\begin{aligned} \int_0^2 \big( 3x^2 - x^2\sqrt{x^3+1} \big) \, \mathrm{d}x &= \bigg( {x^3} - \frac29(x^3+1)^{3/2} \bigg) \bigg|_0^2 \\ &= \bigg( 2^3 - \frac2 9(2^3+1)^{3/2} \bigg) - \bigg( 0^3 - \frac29(0^3+1)^{3/2} \bigg) \\ &= \bigg( 8 - 6 \bigg) - \bigg( 0 - \frac 2 9 \bigg) =\frac{20}9. \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 1.5절 · 5번
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CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
80.CLP-2 · 1.5절 · 13번우리말 번역

y=9−x2y=\sqrt{9-x^2} 의 아래쪽에 있고, y=∣x∣y=|x| 와 y=1−x2y=\sqrt{1-x^2} 의 위쪽에 모두 있는 유한한 영역의 넓이를 구하세요.

영어 원문 보기

Find the area of the finite region below y=9−x2y=\sqrt{9-x^2} and above both y=∣x∣y=|x| and y=1−x2y=\sqrt{1-x^2}.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

먼저 영역을 그려 보자. y=1−x2y=\sqrt{1-x^2} 과 y=9−x2y=\sqrt{9-x^2} 은 각각 원점을 중심으로 하고 반지름이 1, 3 인 원의 위쪽 절반임에 주의하자.

그림

이 영역은 두 사분원의 차이므로, 기하를 이용해 넓이를 구한다. Area=14(π⋅32)−14(π⋅12)=2π\text{Area}=\frac{1}{4}\left(\pi\cdot 3^2\right)-\frac{1}{4}\left(\pi\cdot 1^2\right)=2\pi

원본 교재 풀이(영어)

Let's begin by sketching our region. Note that y=1−x2y=\sqrt{1-x^2} and y=9−x2y=\sqrt{9-x^2} are the top halves of circles centred at the origin with radii 1 and 3, respectively.

figure

Our region is the difference of two quarter-circles, so we find its area using geometry: Area=14(π⋅32)−14(π⋅12)=2π\text{Area}=\frac{1}{4}\left(\pi\cdot 3^2\right)-\frac{1}{4}\left(\pi\cdot 1^2\right)=2\pi

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 1.5절 · 3번
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