유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.
84문제 · 4 / 5쪽
61.APEX · 7.2절 · 6번우리말 번역
연습문제 5~8번에서 좌표평면의 한 영역이 색칠되어 있습니다. 원판/와셔 방법을 이용하여, 이 영역을 x축을 중심으로 회전시켜 만들어지는 회전체의 부피를 구하세요.
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In Exercises 5–8, a region of the Cartesian plane is shaded. Use the Disk/Washer Method to find the volume of the solid of revolution formed by revolving the region about the x-axis.
연습문제 5–8에서 좌표평면의 한 영역이 색칠되어 있습니다. 원판/와셔 방법을 이용하여, 이 영역을 x축을 중심으로 회전시켜 만들어지는 회전체의 부피를 구하세요.
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In Exercises 5–8, a region of the Cartesian plane is shaded. Use the Disk/Washer Method to find the volume of the solid of revolution formed by revolving the region about the x-axis.
연습문제 5–8에서는 직교좌표평면 위의 어떤 영역이 색칠되어 있습니다. 원판/와셔 방법을 이용하여 이 영역을 x축을 중심으로 회전시켜 만든 회전체의 부피를 구하세요.
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In Exercises 5–8, a region of the Cartesian plane is shaded. Use the Disk/Washer Method to find the volume of the solid of revolution formed by revolving the region about the x-axis.
연습문제 9–12에서 직교좌표평면의 한 영역이 색칠되어 있습니다. 원판/와셔 방법을 사용하여 이 영역을 y축을 중심으로 회전시켜 만든 회전체의 부피를 구하세요.
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In Exercises 9–12, a region of the Cartesian plane is shaded. Use the Disk/Washer Method to find the volume of the solid of revolution formed by revolving the region about the y-axis.
연습문제 9–12번에서 데카르트 평면의 한 영역이 색칠되어 있습니다. 디스크/와셔 방법을 이용하여, 이 영역을 y축을 중심으로 회전시켜 얻은 회전체의 부피를 구하세요.
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In Exercises 9–12, a region of the Cartesian plane is shaded. Use the Disk/Washer Method to find the volume of the solid of revolution formed by revolving the region about the y-axis.
연습문제 9–12번에서 데카르트 평면의 한 영역이 색칠되어 있습니다. 디스크/와셔 방법을 이용하여, 이 영역을 y축을 중심으로 회전시켜 얻은 회전체의 부피를 구하세요.
(힌트: 부분적분을 두 번 사용해야 합니다. 먼저 u=arccos2x 로 놓고, 그다음 u=arccosx 로 놓으세요.)
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In Exercises 9–12, a region of the Cartesian plane is shaded. Use the Disk/Washer Method to find the volume of the solid of revolution formed by revolving the region about the y-axis.
(Hint: Integration By Parts will be necessary, twice. First let u=arccos2x, then let u=arccosx.)
연습문제 9–12번에서 데카르트 평면의 한 영역이 색칠되어 있습니다. 디스크/와셔 방법을 이용하여, 이 영역을 y축을 중심으로 회전시켜 얻은 회전체의 부피를 구하세요.
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In Exercises 9–12, a region of the Cartesian plane is shaded. Use the Disk/Washer Method to find the volume of the solid of revolution formed by revolving the region about the y-axis.
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=x, y=0, x=1.
회전축:
(a) x축
(b) y=1
(a) y축
(b) x=1
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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.
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−x2, y=0.
회전축:
(a) x축
(b) y=4
(a) y=−1
(b) x=2
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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.
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), (1,2), (2,1)인 삼각형.
회전축:
(a) x축
(b) y=2
(a) y축
(b) x=1
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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), (1,2) and (2,1).
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+2 와 y=2x−1 로 유계인 영역.
회전축:
(a) x축
(b) y=1
(a) y=5
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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.
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+1, x=−1, x=1 및 x축으로 유계인 영역.
회전축:
(a) x축
(b) y=1
(a) y=−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+1, x=−1, x=1 and the x-axis.
연습문제 13–18에서는 좌표평면 위의 영역이 주어진다. 원판/와셔 방법을 이용하여, 그 영역을 주어진 각 축을 중심으로 회전시켜 만들어지는 회전체의 부피를 구하세요.
y=2x, y=x, x=2 로 유계인 영역.
회전축:
(a) x축
(b) y=4
(a) y축
(b) x=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.
두 도예가가 높이가 h 단위인 점토 덩어리와 똑같은 정사각형 쿠키 커터를 가지고 시작한다. 이들은 정사각형 쿠키 커터를 점토 위에서 곧바로 눌러 내려, 단면이 쿠키 커터와 같은 정사각형인 기둥을 만든다. 도예가 A는 점토 덩어리가 탁자 위에 가만히 놓여 있는 상태에서 쿠키 커터를 눌러 내리고, 도예가 B는 점토 덩어리가 물레 위에서 회전하는 상태에서 쿠키 커터를 눌러 내리므로 기둥이 비틀려 보인다. 어느 기둥의 부피가 더 큰가?
영어 원문 보기
Two potters start with a block of clay h units tall, and identical square cookie cutters. They form columns by pushing the square cookie cutter straight down over the clay, so that its cross-section is the same square as the cookie cutter. Potter A pushes their cookie cutter down while their clay block is sitting motionless on a table; Potter B pushes their cookie cutter down while their clay block is rotating on a potter's wheel, so their column looks twisted. Which column has greater volume?
정답·풀이 보기
두 기둥의 부피는 같다. 기둥을 수평 단면으로 잘게 나누어 보면 알 수 있다. 각 단면의 넓이는 쿠키 커터의 넓이 A 와 같고 높이는 dy 이다. 그러면 두 경우 모두 기둥의 부피는
∫0hAdy=hA세제곱단위
이다.
원본 교재 풀이(영어)
The columns have the same volume. We can see this by chopping up the columns into horizontal cross-sections. Each cross-section has the same area as the cookie cutter, A, and height dy. Then in both cases, the volume of the column is
∫0hAdy=hA cubic units
R 를 아래 그림에 나타낸 y=f(x) 의 그래프로 위쪽이 막히고 x축으로 아래쪽이 막힌, x=0 에서 x=6 까지의 영역이라고 하자. R 를 y축을 중심으로 회전시켜 만들어지는 와셔(워셔 모양의 속이 빈 원판)들을 그리세요.
스케치에 모든 반지름을 y 에 대한 식으로 표시하고, 두께도 표시하세요.
영어 원문 보기
Let R be the region bounded above by the graph of y=f(x) shown below and bounded below by the x-axis, from x=0 to x=6. Sketch the washers that are formed by rotating R about the y-axis.
In your sketch, label all the radii in terms of y, and label the thickness.
정답·풀이 보기
f(x) 는 구간별로 정의된 일차함수이므로 그래프에서 각 구간의 식을 구할 수 있다. 반지름은 x의 값으로 정해지므로, 아래에서는 x의 값을 y 에 대한 함수로 나타낸다.
그림의 영역을 y축을 중심으로 회전시킨다고 생각하면 두 종류의 와셔가 만들어진다. y<1 일 때는 중심이 같은 두 개의 고리, 즉 "이중 와셔"가 생기고, y>1 일 때는 고리가 하나 생긴다.
1<y≤6 일 때의 와셔:y>1 이면 와셔의 안쪽 반지름은 2+32y, 바깥쪽 반지름은 6−32y, 높이는 dy 이다.
0≤y<1 일 때의 와셔:0≤y<1 이면 함수의 두 "봉우리"에 대응하는, 중심이 같은 두 개의 고리, 즉 "이중 와셔"가 생긴다. 안쪽 와셔의 안쪽 반지름은 r1=y, 바깥쪽 반지름은 R1=2−y 이다. 바깥쪽 와셔의 안쪽 반지름은 r2=2+32y, 바깥쪽 반지름은 R2=6−32y 이다. 와셔의 두께는 dy 이다.
원본 교재 풀이(영어)
Notice f(x) is a piecewise linear function, so we can find explicit equations for each of its pieces from the graph. The radii will be determined by the x-values, so below we give the x-values as functions of y.
If we imagine rotating the region from the picture about the y-axis, there will be two kinds of washers formed: when y<1, we have a “double washer," two concentric rings. When y>1, we have a single ring.
Washers when 1<y≤6: If y>1, then our washer has inner radius 2+32y, outer radius 6−32y, and height dy.
Washers when 0≤y<1: When 0≤y<1, we have a “double washer," two concentric rings corresponding to the two “humps" in the function. The inner washer has inner radius r1=y and outer radius R1=2−y. The outer washer has inner radius r2=2+32y and outer radius R2=6−32y. The thickness of the washers is dy.
(a) 곡선 y=1−x2 과 y=4−4x2 으로 유계된 유한한 평면 영역을 직선 y=−1 을 축으로 회전시켜 얻은 입체의 부피.
(b) 곡선 y=x2−1 과 직선 y=0 으로 유계된 유한한 평면 영역을 직선 x=5 를 축으로 회전시켜 얻은 입체의 부피.
영어 원문 보기
Write down definite integrals that represent the following quantities.
Do not evaluate the integrals explicitly.
(a) The volume of the solid obtained by rotating the finite plane
region bounded by the curves y=1−x2 and y=4−4x2 about the line y=−1.
(b) The volume of the solid obtained by rotating the finite plane
region bounded by the curve y=x2−1 and the line y=0 about the line x=5.
정답·풀이 보기
(a)
두 곡선은 (1,0) 과 (−1,0) 에서 만난다. 그림
과 같은 띠를 직선 y=−1 을 축으로 회전시키면 다음과 같은 얇은 와셔(구멍 뚫린 원판)가 만들어진다.
안쪽 반지름은 (1−x2)−(−1)=2−x2,
바깥쪽 반지름은 (4−4x2)−(−1)=5−4x2,
두께는 dx 이다. 따라서
단면의 넓이는 π[(5−4x2)2−(2−x2)2] 이고
부피는 π[(5−4x2)2−(2−x2)2]dx 이다.
그러므로 입체의 부피는 다음과 같다.
∫−11π[(5−4x2)2−(2−x2)2]dx
(b)
곡선 y=x2−1 은 y=0 과 (1,0), (−1,0) 에서 만난다.
가로 방향 와셔를 이용한다.
위 그림처럼 높이가 dy 인 얇은 가로 띠를 이용한다.
직선 x=5 를 축으로 회전시키면 각 띠는 얇은 와셔를 만든다.
안쪽 반지름은 rin=5−y+1 이고,
바깥쪽 반지름은 rout=5−(−y+1)=5+y+1 이며,
두께는 dy 이므로
부피는
π(rout2−rin2)dy=π[(5+y+1)2−(5−y+1)2]dy 이다.
가장 위쪽 띠는 y=0 에 있고 가장 아래쪽 띠는 (x=0 일 때) y=−1 에 있으므로, 전체 부피는 다음과 같다.
∫−10π[(5+y+1)2−(5−y+1)2]dy
원본 교재 풀이(영어)
(a)
The curves intersect at (1,0) and (−1,0). When the strip shown in the
figure
is rotated about the line y=−1, it forms a thin washer with:
inner radius (1−x2)−(−1)=2−x2,
outer radius (4−4x2)−(−1)=5−4x2 and
thickness dx ; so, it has
cross sectional area π[(5−4x2)2−(2−x2)2] and
volume π[(5−4x2)2−(2−x2)2]dx.
So the volume of the solid is
∫−11π[(5−4x2)2−(2−x2)2]dx
(b)
The curve y=x2−1 intersects y=0 at (1,0) and (−1,0).
We'll use horizontal washers.
We use thin horizontal strips of height dy as in the figure above.
When we rotate about the line x=5, each strip sweeps out a thin washer
whose inner radius is rin=5−y+1, and
whose outer radius is rout=5−(−y+1)=5+y+1 and
whose thickness is dy and hence
whose volume is
π(rout2−rin2)dy=π[(5+y+1)2−(5−y+1)2]dy
As our topmost strip is at y=0 and our bottommost
strip is at y=−1 (when x=0), the total volume is
곡선 y=x2 과 y=8−x2 사이의 영역을 직선 y=−1 을 축으로 회전시켜 얻은 입체의 부피를 나타내는 정적분을 쓰세요.
정적분의 값을 직접 계산하지 마세요.
영어 원문 보기
Write down a definite integral that represents the volume of the solid
obtained by rotating around the line y=−1 the region between the
curves y=x2 and y=8−x2.
Do not evaluate the integrals explicitly.
정답·풀이 보기
두 곡선은 (−2,4) 와 (2,4) 에서 만난다. 그림
과 같은 띠를 직선 y=−1 을 축으로 회전시키면 다음과 같은 얇은 와셔(구멍 뚫린 원판)가 만들어진다.
안쪽 반지름은 x2+1,
바깥쪽 반지름은 9−x2,
두께는 dx 이므로
단면의 넓이는 π[(9−x2)2−(x2+1)2] 이고
부피는 π[(9−x2)2−(x2+1)2]dx 이다.
그러므로 입체의 부피는 다음과 같다.
π∫−22[(9−x2)2−(x2+1)2]dx
원본 교재 풀이(영어)
The curves intersect at (−2,4) and (2,4). When the strip
shown in the figure
is rotated about the line y=−1, it forms
a thin washer (punctured disc) of
When the region is rotated about the x–axis, the vertical strip
in the figure above sweeps out a washer with thickness dx,
outer radius T(x)=310−x and inner radius B(x)=x1.
This washer has volume
(b)
y=1−x2 은 x2+y2=1, y≥0 과 같으므로,
이 적분은 원 x2+y2=1 의 위쪽 반원의 넓이의 8π배이다. 따라서 적분의 값은
8π×21π12=4π2 이다.
원본 교재 풀이(영어)
(a)
The top and the bottom of the circle have equations
y=T(x)=2+1−x2 and y=B(x)=2−1−x2, respectively.
enterline
When R is rotated about the x–axis, the vertical strip of
R in the figure above sweeps out a washer with thickness dx,
outer radius T(x) and inner radius B(x). This washer has
volume
곡선 y=cos(2x) 와 y=x2−π2 으로 둘러싸인 유한한 영역을 직선 y=−π2 을 축으로 하여 회전시킨다. 수직 조각(원판 또는 와셔)을 이용하여 이때 생기는 회전체의 부피를 구하세요.
영어 원문 보기
The finite region between the curves y=cos(2x)
and y=x2−π2 is rotated about the line y=−π2.
Using vertical slices (disks and/or washers), find the volume of
the resulting solid.
답 쓰고 채점
정답·풀이 보기
다음은 곡선 y=cos(2x) 와 y=x2−π2 의 그래프이다.
살펴보면 두 곡선은 x=±π 에서 만나며, 이때 cos(2x) 와 x2−π2 은 모두 값이 0이다.
문제에서 지정한 대로 수직 와셔를 사용한다.
위 그림과 같이 주어진 영역을 너비가 dx 인 얇은 수직 띠로 자른다.
직선 y=−π2 을 축으로 회전시키면, 각 띠는 얇은 와셔를 만든다.
이 와셔의 안쪽 반지름은 rin=(x2−π2)−(−π2)=x2 이고 바깥쪽 반지름은 rout=cos(2x)−(−π2)=cos(2x)+π2 이며,
두께는 dx 이고, 따라서
부피는
π(rout2−rin2)dx=π((cos(2x)+π2)2−(x2)2)dx 이다.
As our leftmost strip is at x=−π and our rightmost
strip is at x=π,
the total volume is
Because the integrand is even,π∫−ππ(cos2(2x)+2π2cos(2x)+π4−x4)dx=π∫−ππ(21+cos(x)+2π2cos(2x)+π4−x4)dx=2π∫0π(21+cos(x)+2π2cos(2x)+π4−x4)dx=2π[21x+21sin(x)+4π2sin(2x)+π4x−51x5]0π=2π[2π+0+4π2+π5−5π5]=π2+8π3+58π6
We used the fact that the integrand is an even function and the interval of integration [−π,π] is symmetric, but one can also compute directly.