문제 은행 · 미적분 · 미적분Ⅰ · 적분

미적분의 기본정리

부정적분 F로 정적분 F(b)−F(a)를 계산하고, 적분과 미분의 관계를 이해한다

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

167문제 · 3 / 9쪽

41.OpenStax 1권 · 5.3절 · 43번우리말 번역

다음 문제에서 미적분의 기본정리 제2부를 이용하여 각 정적분의 값을 구하세요.

∫π/3π/4csc⁡θcot⁡θdθ{\int }_{\pi /3}^{\pi /4}\csc \theta \cot \theta d\theta

영어 원문 보기

In the following exercises, evaluate each definite integral using the Fundamental Theorem of Calculus, Part 2.

∫π/3π/4csc⁡θcot⁡θdθ{\int }_{\pi /3}^{\pi /4}\csc \theta \cot \theta d\theta

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 1.3절 · 50번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
42.OpenStax 1권 · 5.3절 · 44번우리말 번역

다음 문제에서 미적분의 기본정리 제2부를 이용하여 각 정적분의 값을 구하세요.

∫π/4π/2csc⁡2θdθ{\int }_{\pi /4}^{\pi /2}{\csc }^{2}\theta d\theta

영어 원문 보기

In the following exercises, evaluate each definite integral using the Fundamental Theorem of Calculus, Part 2.

∫π/4π/2csc⁡2θdθ{\int }_{\pi /4}^{\pi /2}{\csc }^{2}\theta d\theta

정답·풀이 보기

F(x)=−cot⁡(x),F(π2)−F(π4)=1F(x)=-\cot (x),F\left(\frac{\pi }{2}\right)-F\left(\frac{\pi }{4}\right)=1

원본 교재 풀이(영어)

F(x)=−cot⁡(x),F(π2)−F(π4)=1F(x)=-\cot (x),F\left(\frac{\pi }{2}\right)-F\left(\frac{\pi }{4}\right)=1

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5.3절 · 36번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
43.OpenStax 1권 · 5.3절 · 45번우리말 번역

다음 문제에서 미적분의 기본정리 제2부를 이용하여 각 정적분의 값을 구하세요.

∫12(1t2−1t3)dt{\int }_{1}^{2}\left(\frac{1}{{t}^{2}}-\frac{1}{{t}^{3}}\right)dt

영어 원문 보기

In the following exercises, evaluate each definite integral using the Fundamental Theorem of Calculus, Part 2.

∫12(1t2−1t3)dt{\int }_{1}^{2}\left(\frac{1}{{t}^{2}}-\frac{1}{{t}^{3}}\right)dt

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 4.4절 · 13번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
44.OpenStax 1권 · 5.3절 · 46번우리말 번역

다음 문제에서 미적분의 기본정리 2부를 이용하여 각 정적분의 값을 구하세요.

∫−2−1(1t2−1t3)dt{\int }_{-2}^{-1}\left(\frac{1}{{t}^{2}}-\frac{1}{{t}^{3}}\right)dt

영어 원문 보기

In the following exercises, evaluate each definite integral using the Fundamental Theorem of Calculus, Part 2.

∫−2−1(1t2−1t3)dt{\int }_{-2}^{-1}\left(\frac{1}{{t}^{2}}-\frac{1}{{t}^{3}}\right)dt

정답·풀이 보기

F(t)=−1t+12t2,F(−1)−F(−2)=78F(t)=-\frac{1}{t}+\frac{1}{2{t}^{2}},F(-1)-F(-2)=\frac{7}{8}

원본 교재 풀이(영어)

F(t)=−1t+12t2,F(−1)−F(−2)=78F(t)=-\frac{1}{t}+\frac{1}{2{t}^{2}},F(-1)-F(-2)=\frac{7}{8}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5.3절 · 30번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
45.OpenStax 1권 · 5.3절 · 47번우리말 번역

다음 연습문제에서 미적분의 기본정리를 이용하여 적분을 함수 F(x)F(x) 로 나타내세요.

∫axt2dt{\int }_{a}^{x}{t}^{2}dt

영어 원문 보기

In the following exercises, use the evaluation theorem to express the integral as a function F(x).F(x).

∫axt2dt{\int }_{a}^{x}{t}^{2}dt

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 1.3절 · 6번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
46.OpenStax 1권 · 5.3절 · 48번우리말 번역

다음 연습문제에서 미적분의 기본정리를 이용하여 적분을 함수 F(x)F(x) 로 나타내세요.

∫1xetdt{\int }_{1}^{x}{e}^{t}dt

영어 원문 보기

In the following exercises, use the evaluation theorem to express the integral as a function F(x).F(x).

∫1xetdt{\int }_{1}^{x}{e}^{t}dt

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

F(x)=ex−eF(x)={e}^{x}-e

원본 교재 풀이(영어)

F(x)=ex−eF(x)={e}^{x}-e

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5장 복습 · 11번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
47.OpenStax 1권 · 5.3절 · 49번우리말 번역

다음 연습문제에서 계산 정리를 이용하여 적분을 함수 F(x)F(x) 로 나타내세요.

∫0xcos⁡tdt{\int }_{0}^{x}\cos tdt

영어 원문 보기

In the following exercises, use the evaluation theorem to express the integral as a function F(x).F(x).

∫0xcos⁡tdt{\int }_{0}^{x}\cos tdt

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 5.4절 · 4번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
48.OpenStax 1권 · 5.3절 · 50번우리말 번역

다음 연습문제에서 계산 정리를 이용하여 적분을 함수 F(x)F(x) 로 나타내세요.

∫−xxsin⁡tdt{\int }_{-x}^{x}\sin tdt

영어 원문 보기

In the following exercises, use the evaluation theorem to express the integral as a function F(x).F(x).

∫−xxsin⁡tdt{\int }_{-x}^{x}\sin tdt

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

F(x)=0F(x)=0

원본 교재 풀이(영어)

F(x)=0F(x)=0

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5.3절 · 18번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
49.OpenStax 1권 · 5.3절 · 51번우리말 번역

다음 문제에서 피적분함수의 근을 찾아 절댓값을 없앤 다음, 미적분의 기본정리 제2부를 이용하여 값을 구하세요.

∫−23∣x∣dx{\int }_{-2}^{3}|x|dx

영어 원문 보기

In the following exercises, identify the roots of the integrand to remove absolute values, then evaluate using the Fundamental Theorem of Calculus, Part 2.

∫−23∣x∣dx{\int }_{-2}^{3}|x|dx

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5장 복습 · 25번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
50.OpenStax 1권 · 5.3절 · 52번우리말 번역

다음 문제에서 피적분함수의 근을 찾아 절댓값을 없앤 다음, 미적분의 기본정리 제2부를 이용하여 값을 구하세요.

∫−24∣t2−2t−3∣dt{\int }_{-2}^{4}|{t}^{2}-2t-3|dt

영어 원문 보기

In the following exercises, identify the roots of the integrand to remove absolute values, then evaluate using the Fundamental Theorem of Calculus, Part 2.

∫−24∣t2−2t−3∣dt{\int }_{-2}^{4}|{t}^{2}-2t-3|dt

정답·풀이 보기

∫−2−1(t2−2t−3)dt−∫−13(t2−2t−3)dt+∫34(t2−2t−3)dt=463{\int }_{-2}^{-1}({t}^{2}-2t-3)dt-{\int }_{-1}^{3}({t}^{2}-2t-3)dt+{\int }_{3}^{4}({t}^{2}-2t-3)dt=\frac{46}{3}

원본 교재 풀이(영어)

∫−2−1(t2−2t−3)dt−∫−13(t2−2t−3)dt+∫34(t2−2t−3)dt=463{\int }_{-2}^{-1}({t}^{2}-2t-3)dt-{\int }_{-1}^{3}({t}^{2}-2t-3)dt+{\int }_{3}^{4}({t}^{2}-2t-3)dt=\frac{46}{3}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5.3절 · 50번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
51.OpenStax 1권 · 5.3절 · 53번우리말 번역

다음 문제에서 피적분함수의 근을 찾아 절댓값을 없앤 다음, 미적분의 기본정리 제2부를 이용하여 값을 구하세요.

∫0π∣cos⁡t∣dt{\int }_{0}^{\pi }|\cos t|dt

영어 원문 보기

In the following exercises, identify the roots of the integrand to remove absolute values, then evaluate using the Fundamental Theorem of Calculus, Part 2.

∫0π∣cos⁡t∣dt{\int }_{0}^{\pi }|\cos t|dt

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5.3절 · 62번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
52.OpenStax 1권 · 5.3절 · 54번우리말 번역

다음 문제에서 피적분함수의 근을 찾아 절댓값을 없앤 다음, 미적분의 기본정리 제2부를 이용하여 값을 구하세요.

∫−π/2π/2∣sin⁡t∣dt{\int }_{-\pi /2}^{\pi /2}|\sin t|dt

영어 원문 보기

In the following exercises, identify the roots of the integrand to remove absolute values, then evaluate using the Fundamental Theorem of Calculus, Part 2.

∫−π/2π/2∣sin⁡t∣dt{\int }_{-\pi /2}^{\pi /2}|\sin t|dt

정답·풀이 보기

−∫−π/20sin⁡tdt+∫0π/2sin⁡tdt=2-{\int }_{-\pi /2}^{0}\sin tdt+{\int }_{0}^{\pi /2}\sin tdt=2

원본 교재 풀이(영어)

−∫−π/20sin⁡tdt+∫0π/2sin⁡tdt=2-{\int }_{-\pi /2}^{0}\sin tdt+{\int }_{0}^{\pi /2}\sin tdt=2

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5.3절 · 52번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
53.OpenStax 1권 · 5.3절 · 55번우리말 번역

시애틀의 어느 날의 낮 시간(시간 단위)이 함수 −3.75cos⁡(πt6)+12.25-3.75\cos \left(\frac{\pi t}{6}\right)+12.25 로 모델링된다고 하자. 여기서 t 는 개월 단위이고 t=0t=0 은 동지에 해당한다.

a. 1년 동안의 평균 낮 시간은 몇 시간인지 구하세요. b. 0≤t1<t2<120\le{t}_{1}<{t}_{2}<12 일 때, 낮 시간이 평균과 같아지는 시각 t1 과 t2 는 언제인지 구하세요. c. t1{t}_{1} 과 t2{t}_{2} 사이의 시애틀의 낮 시간 총합을 나타내는 적분을 쓰세요. d. 0≤t1<t2<120\le{t}_{1}<{t}_{2}<12 일 때, t1{t}_{1} 과 t2{t}_{2} 사이, 그리고 t2{t}_{2} 와 t1{t}_{1} 사이의 시애틀의 평균 낮 시간을 각각 계산하고, 두 값의 평균이 하루 평균 낮 길이와 같음을 보이세요.

영어 원문 보기

Suppose that the number of hours of daylight on a given day in Seattle is modeled by the function −3.75cos⁡(πt6)+12.25,-3.75\cos \left(\frac{\pi t}{6}\right)+12.25, with t given in months and t=0t=0 corresponding to the winter solstice.

a. What is the average number of daylight hours in a year? b. At which times t1 and t2, where 0≤t1<t2<12,0\le {t}_{1}<{t}_{2}<12, do the number of daylight hours equal the average number? c. Write an integral that expresses the total number of daylight hours in Seattle between t1{t}_{1} and t2.{t}_{2}. d. Compute the mean hours of daylight in Seattle between t1{t}_{1} and t2,{t}_{2}, where 0≤t1<t2<12,0\le {t}_{1}<{t}_{2}<12, and then between t2{t}_{2} and t1,{t}_{1}, and show that the average of the two is equal to the average day length.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5.3절 · 10번
# 미적분의 기본정리증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
54.OpenStax 1권 · 5.3절 · 56번우리말 번역

미국의 1년 동안 휘발유 소비율이 (11.21−cos⁡(πt6)) × 109\left(11.21-\cos \left(\frac{\pi t}{6}\right)\right)\,\times \,{10}^{9} gal/mo 꼴의 사인 함수로 모델링된다고 가정하세요.

a. 월평균 소비량은 얼마이며, 시각 tt 에서의 소비율이 평균 소비율과 같게 되는 tt 의 값은 무엇인지 구하세요. b. 미국에서 1년 동안 소비되는 휘발유의 양(갤런)을 구하세요. c. 4월 초 (t=3)(t=3) 부터 9월 말 (t=9)(t=9) 까지 기간 동안의 미국 월평균 휘발유 소비량을 나타내는 적분을 쓰세요.

영어 원문 보기

Suppose the rate of gasoline consumption over the course of a year in the United States can be modeled by a sinusoidal function of the form (11.21−cos⁡(πt6)) × 109\left(11.21-\cos \left(\frac{\pi t}{6}\right)\right)\,\times \,{10}^{9} gal/mo.

a. What is the average monthly consumption, and for which values of t is the rate at time t equal to the average rate? b. What is the number of gallons of gasoline consumed in the United States in a year? c. Write an integral that expresses the average monthly U.S. gas consumption during the part of the year between the beginning of April (t=3)(t=3) and the end of September (t=9).(t=9).

정답·풀이 보기

a. cos⁡(πt6)\cos \left(\frac{\pi t}{6}\right) 의 주기가 12이고 어떤 주기에 대해서도 적분값이 0이므로 평균은 11.21 × 10911.21\,\times \,{10}^{9} 이다. 소비율이 평균과 같아지는 것은 cos⁡(πt6)=0\cos \left(\frac{\pi t}{6}\right)=0 일 때이며, 즉 t=3t=3 일 때와 t=9t=9 일 때이다. b. 총소비량은 평균 소비율에 기간을 곱한 값이므로 11.21 × 12 × 109=1.35 × 101111.21\,\times \,12\,\times \,{10}^{9}=1.35\,\times \,{10}^{11} 이다. c. 109(11.21−16∫39cos⁡(πt6)dt)=109(11.21+2π)=11.84x109{10}^{9}\left(11.21-\frac{1}{6}{\int }_{3}^{9}\cos \left(\frac{\pi t}{6}\right)dt\right)={10}^{9}\left(11.21+\frac{2}{\pi }\right)=11.84x{10}^{9}

원본 교재 풀이(영어)

a. The average is 11.21 × 10911.21\,\times \,{10}^{9} since cos⁡(πt6)\cos \left(\frac{\pi t}{6}\right) has period 12 and integral 0 over any period. Consumption is equal to the average when cos⁡(πt6)=0,\cos \left(\frac{\pi t}{6}\right)=0, when t=3,t=3, and when t=9.t=9. b. Total consumption is the average rate times duration: 11.21 × 12 × 109=1.35 × 101111.21\,\times \,12\,\times \,{10}^{9}=1.35\,\times \,{10}^{11} c. 109(11.21−16∫39cos⁡(πt6)dt)=109(11.21+2π)=11.84x109{10}^{9}\left(11.21-\frac{1}{6}{\int }_{3}^{9}\cos \left(\frac{\pi t}{6}\right)dt\right)={10}^{9}\left(11.21+\frac{2}{\pi }\right)=11.84x{10}^{9}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5.3절 · 16번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
55.OpenStax 1권 · 5.3절 · 57번우리말 번역

ff 가 [a,b][a,b] 에서 연속이면 f(c)=1b−a∫abf(t)dtf(c)=\frac{1}{b-a}{\int }_{a}^{b}f(t)dt 를 만족시키는 점 c∈[a,b]c\in [a,b] 가 적어도 하나 존재하는 이유를 설명하세요.

영어 원문 보기

Explain why, if f is continuous over [a,b],[a,b], there is at least one point c∈[a,b]c\in [a,b] such that f(c)=1b−a∫abf(t)dt.f(c)=\frac{1}{b-a}{\int }_{a}^{b}f(t)dt.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5.3절 · 60번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
56.OpenStax 1권 · 5.3절 · 58번우리말 번역

ff 가 [a,b][a,b] 에서 연속이고 상수 함수가 아니면, f(M)>1b−a∫abf(t)dtf(M)>\frac{1}{b-a}{\int }_{a}^{b}f(t)dt 를 만족시키는 점 M∈[a,b]M\in [a,b] 가 적어도 하나 존재하고, f(m)<1b−a∫abf(t)dtf(m)<\frac{1}{b-a}{\int }_{a}^{b}f(t)dt 를 만족시키는 점 m∈[a,b]m\in [a,b] 가 적어도 하나 존재하는 이유를 설명하세요.

영어 원문 보기

Explain why, if f is continuous over [a,b][a,b] and is not equal to a constant, there is at least one point M∈[a,b]M\in [a,b] such that f(M)>1b−a∫abf(t)dtf(M)>\frac{1}{b-a}{\int }_{a}^{b}f(t)dt and at least one point m∈[a,b]m\in [a,b] such that f(m)<1b−a∫abf(t)dt.f(m)<\frac{1}{b-a}{\int }_{a}^{b}f(t)dt.

정답·풀이 보기

ff 가 상수 함수가 아니면 ff 의 평균은 최댓값보다 (최댓값)보다 작고 최솟값보다 크며, 이 최댓값과 최솟값은 최대·최소 정리에 의해 [a,b][a,b] 에서 실제로 취해진다.

원본 교재 풀이(영어)

If f is not constant, then its average is strictly smaller than the maximum and larger than the minimum, which are attained over [a,b][a,b] by the extreme value theorem.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 1.3절 · 49번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
57.OpenStax 1권 · 5.3절 · 59번우리말 번역

케플러의 제1법칙에 따르면 행성은 태양을 한 초점으로 하는 타원 궤도를 따라 움직인다. 행성 궤도에서 태양에 가장 가까운 점을 근일점(지구의 경우 현재 1월 3일경에 지난다)이라 하고, 가장 먼 점을 원일점(지구의 경우 현재 7월 4일경에 지난다)이라 한다. 케플러의 제2법칙에 따르면 행성은 같은 시간 동안 타원 궤도에서 같은 넓이를 쓸고 지나간다. 따라서 다음 그림에 표시된 두 호는 같은 시간 동안 쓸고 지나간 것이다. 지구는 일 년 중 언제 궤도에서 가장 빠르게 움직이나요? 언제 가장 느리게 움직이나요?

초점 하나가 표시된 가로로 놓인 타원이다. 초점의 바로 왼쪽과 타원의 반대쪽에 길이가 같은 두 호가 표시되어 있다. 초점과 두 호의 양 끝점으로 이루어진 부채꼴 모양의 부분은 각각 파란색으로 칠해져 있다.

영어 원문 보기

Kepler’s first law states that the planets move in elliptical orbits with the Sun at one focus. The closest point of a planetary orbit to the Sun is called the perihelion (for Earth, it currently occurs around January 3) and the farthest point is called the aphelion (for Earth, it currently occurs around July 4). Kepler’s second law states that planets sweep out equal areas of their elliptical orbits in equal times. Thus, the two arcs indicated in the following figure are swept out in equal times. At what time of year is Earth moving fastest in its orbit? When is it moving slowest?

A horizontal ellipse with one focus marked. Two equal arcs are marked to the direct left of the focus and on the other side of the ellipse. The wedges formed by the focus and the endpoints of both arcs are shaded in blue.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5장 복습 · 9번
# 미적분의 기본정리그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
58.OpenStax 1권 · 5.3절 · 60번우리말 번역

장축의 길이가 2a이고 단축의 길이가 2b인 타원 위의 한 점의 좌표는 (acos⁡θ,bsin⁡θ),0≤θ≤2π(a\cos \theta ,b\sin \theta ),0\le \theta \le 2\pi 이다.

a. c=a2−b2c=\sqrt{{a}^{2}-{b}^{2}} 일 때, 이 점에서 (−c,0)(-c,0) 에 있는 초점까지의 거리가 d(θ)=a+ccos⁡θd(\theta )=a+c\cos \theta 임을 보이세요. b. 이 좌표를 이용하여, 타원 위의 한 점에서 (−c,0)(-c,0) 에 있는 초점까지의 거리의 각 θ에 대한 평균 d−\overset{-}{d} 가 a임을 보이세요.

영어 원문 보기

A point on an ellipse with major axis length 2a and minor axis length 2b has the coordinates (acos⁡θ,bsin⁡θ),0≤θ≤2π.(a\cos \theta ,b\sin \theta ),0\le \theta \le 2\pi .

a. Show that the distance from this point to the focus at (−c,0)(-c,0) is d(θ)=a+ccos⁡θ,d(\theta )=a+c\cos \theta , where c=a2−b2.c=\sqrt{{a}^{2}-{b}^{2}}. b. Use these coordinates to show that the average distance d−\overset{-}{d} from a point on the ellipse to the focus at (−c,0),(-c,0), with respect to angle θ, is a.

정답·풀이 보기

a. d2θ=(acos⁡θ+c)2+b2sin⁡2θ=a2+c2cos⁡2θ+2accos⁡θ=(a+ccos⁡θ)2;{d}^{2}\theta ={(a\cos \theta +c)}^{2}+{b}^{2}{\sin }^{2}\theta ={a}^{2}+{c}^{2}{\cos }^{2}\theta +2ac\cos \theta ={(a+c\cos \theta )}^{2}; b. d−=12π∫02π(a+ccos⁡θ)dθ=a\overset{-}{d}=\frac{1}{2\pi }{\int }_{0}^{2\pi }(a+c\cos \theta )d\theta =a

원본 교재 풀이(영어)

a. d2θ=(acos⁡θ+c)2+b2sin⁡2θ=a2+c2cos⁡2θ+2accos⁡θ=(a+ccos⁡θ)2;{d}^{2}\theta ={(a\cos \theta +c)}^{2}+{b}^{2}{\sin }^{2}\theta ={a}^{2}+{c}^{2}{\cos }^{2}\theta +2ac\cos \theta ={(a+c\cos \theta )}^{2}; b. d−=12π∫02π(a+ccos⁡θ)dθ=a\overset{-}{d}=\frac{1}{2\pi }{\int }_{0}^{2\pi }(a+c\cos \theta )d\theta =a

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5.3절 · 56번
# 미적분의 기본정리증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
59.OpenStax 1권 · 5.3절 · 61번우리말 번역

앞에서 암시했듯이, 케플러의 법칙에 따르면 지구의 궤도는 태양을 한 초점으로 하는 타원이다. 지구가 태양 둘레를 도는 궤도의 근일점은 147,098,290 km 이고 원일점은 152,098,232 km 이다.

a. 장축을 x축 위에 놓고, 지구에서 태양까지의 평균 거리를 구하세요. b. 천문단위(AU)의 고전적인 정의는 지구에서 태양까지의 거리이며, 그 값은 근일점 거리와 원일점 거리의 평균으로 계산되었다. 이 정의는 타당한가요?

영어 원문 보기

As implied earlier, according to Kepler’s laws, Earth’s orbit is an ellipse with the Sun at one focus. The perihelion for Earth’s orbit around the Sun is 147,098,290 km and the aphelion is 152,098,232 km.

a. By placing the major axis along the x-axis, find the average distance from Earth to the Sun. b. The classic definition of an astronomical unit (AU) is the distance from Earth to the Sun, and its value was computed as the average of the perihelion and aphelion distances. Is this definition justified?

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-2 · 1.3절 · 22번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
60.OpenStax 1권 · 5.3절 · 62번우리말 번역

태양과 행성 사이의 만유인력의 크기는 F(θ)=GmMr2(θ)F(\theta )=\frac{GmM}{{r}^{2}(\theta )} 이다. 여기서 m 은 행성의 질량, M 은 태양의 질량, G 는 만유인력 상수이고, r(θ)r(\theta ) 는 행성이 궤도의 장축과 각 θ 를 이룰 때 태양과 행성 사이의 거리이다. M, m 과 타원의 매개변수 a, b (장축과 단축의 반 길이)가 주어졌다고 가정할 때, 태양과 행성 사이의 평균 만유인력을 G,m,M,a,bG,m,M,a,b 로 나타내는 적분을 세우세요. 단, 값을 구하지는 마세요.

영어 원문 보기

The force of gravitational attraction between the Sun and a planet is F(θ)=GmMr2(θ),F(\theta )=\frac{GmM}{{r}^{2}(\theta )}, where m is the mass of the planet, M is the mass of the Sun, G is a universal constant, and r(θ)r(\theta ) is the distance between the Sun and the planet when the planet is at an angle θ with the major axis of its orbit. Assuming that M, m, and the ellipse parameters a and b (half-lengths of the major and minor axes) are given, set up—but do not evaluate—an integral that expresses in terms of G,m,M,a,bG,m,M,a,b the average gravitational force between the Sun and the planet.

정답·풀이 보기

평균 만유인력 = GmM2π∫02π1(a+a2−b2cos⁡θ)2dθ.\frac{GmM}{2\pi }{\int }_{0}^{2\pi }\frac{1}{{\left(a+\sqrt{{a}^{2}-{b}^{2}}\cos \theta \right)}^{2}}d\theta .

원본 교재 풀이(영어)

Mean gravitational force = GmM2π∫02π1(a+a2−b2cos⁡θ)2dθ.\frac{GmM}{2\pi }{\int }_{0}^{2\pi }\frac{1}{{\left(a+\sqrt{{a}^{2}-{b}^{2}}\cos \theta \right)}^{2}}d\theta .

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 5.3절 · 10번
# 미적분의 기본정리계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)