문제 은행 · 미적분 · 미적분Ⅰ · 적분

두 곡선 사이의 넓이

두 곡선으로 둘러싸인 부분의 넓이를 (위−아래)의 정적분으로 구한다

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

1문제 · 1 / 1쪽

1.OpenStax 1권 · 6.1절 · 57번우리말 풀이

단위원의 둘레와, 세 직선 y=2x+1y=2x+1, y=1−2xy=1-2x, y=−35y=-\frac35 로 만들어진 삼각형 사이의 넓이를 구하세요(다음 그림 참고). 미적분을 쓰지 않고 푸는 방법이 있을까요?

원점이 중심이고 반지름이 1인 원의 그래프예요. 세 직선이 원과 만나는 세 점이 원 안에 삼각형을 이루어요.

영어 원문 보기

Find the area between the perimeter of the unit circle and the triangle created from y=2x+1,y=1−2xy=2x+1,y=1-2x and y=−35,y=-\frac{3}{5}, as seen in the following figure. Is there a way to solve this without using calculus?

This figure is the graph of a circle centered at the origin with radius of 1. There are three lines intersecting the circle. The lines intersect the circle at three points to form a triangle within the circle.

답 쓰고 채점
풀이 보기

삼각형의 세 꼭짓점이 모두 원 위에 있으니, 구하는 넓이는 (원의 넓이 −- 삼각형의 넓이)예요.

  1. 1

    그림을 보면 세 직선이 서로 만나는 세 점이 모두 단위원 위에 있고, 삼각형이 원 안에 들어 있어요. 구하려는 부분은 원 안에서 삼각형 바깥쪽이에요.

  2. 2

    꼭짓점을 구해요. y=2x+1y=2x+1 과 y=1−2xy=1-2x 는 x=0x=0 에서 만나 (0,1)(0,1) 이에요. y=2x+1y=2x+1 과 y=−35y=-\frac35 는 2x+1=−352x+1=-\frac35 에서 x=−45x=-\frac45 이므로 (−45,−35)\left(-\frac45,-\frac35\right), 대칭으로 (45,−35)\left(\frac45,-\frac35\right) 도 꼭짓점이에요. 세 점 모두 x2+y2=1x^2+y^2=1 을 만족해요. (예: 1625+925=1\frac{16}{25}+\frac{9}{25}=1)

  3. 3

    삼각형의 밑변은 y=−35y=-\frac35 위에서 길이 45−(−45)=85\frac45-\left(-\frac45\right)=\frac85 이고, 높이는 1−(−35)=851-\left(-\frac35\right)=\frac85 예요. 그래서 넓이는 12⋅85⋅85=3225\frac12\cdot\frac85\cdot\frac85=\frac{32}{25} 예요.

  4. 4

    단위원의 넓이는 π\pi 이므로 구하는 넓이는 π−3225\pi-\frac{32}{25} 예요.

  5. 5

    이것이 미적분 없이 푸는 방법이에요. 적분으로 풀면 원의 위쪽·아래쪽 호와 직선 사이를 나누어 계산해야 해서 훨씬 번거로워요.

답

π−3225\pi-\frac{32}{25}

자주 하는 실수

세 직선과 원 사이를 일일이 적분하려다 길을 잃기 쉬워요. 도형의 넓이 공식으로 풀 수 있는지 먼저 살펴봐요.

원본 교재 풀이(영어)

π−3225\pi -\frac{32}{25}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 6.1절 · 5번
# 두 곡선 사이의 넓이계산도전