문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 다중적분

일반 영역의 이중적분

곡선으로 둘러싸인 영역에서 적분 순서를 정하고 바꾸어 넓이·부피를 구한다

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

112문제 · 6 / 6쪽

101.APEX · 13.2절 · 12번대학 수준우리말 번역

연습문제 11–18에서:

(a) 문제에서 주어진 영역 RR 을 그리세요. (b) 설명된 영역 RR 에 대해, 주어진 이중적분의 값을 구하는 반복적분을 두 가지 순서로 모두 세우세요. (c) 반복적분 중 하나의 값을 구하여, 영역 RR 위에서 곡면 z=f(x,y)z=f(x,y) 아래의 부호 있는 부피를 구하세요.

∬Rx2y dA\displaystyle \iint_R x^2y\ dA, 여기서 RR 은 y=x3y=\sqrt[3]{x} 와 y=x3y=x^3 으로 둘러싸인 영역이다.

영어 원문 보기

In Exercises 11–18:

(a) Sketch the region RR given by the problem. (b) Set up the iterated integrals, in both orders, that evaluate the given double integral for the described region RR. (c) Evaluate one of the iterated integrals to find the signed volume under the surface z=f(x,y)z=f(x,y) over the region RR.

∬Rx2y dA\displaystyle \iint_R x^2y\ dA, where RR is bounded by y=x3y=\sqrt[3]{x} and y=x3y=x^3.

정답·풀이 보기

(a)

그림 (b) ∫01∫x3x3x2y dy dx+∫−10∫x3x3x2y dy dx\displaystyle \int_0^1\int_{x^3}^{\sqrt[3]{x}}x^2y\ dy\ dx + \int_{-1}^0\int_{\sqrt[3]{x}}^{x^3}x^2y\ dy\ dx =∫01∫y3y3x2y dx dy+∫−10∫y3y3x2y dx dy\displaystyle = \int_0^1\int_{y^3}^{\sqrt[3]{y}}x^2y\ dx\ dy +\int_{-1}^0\int_{\sqrt[3]{y}}^{y^3}x^2y\ dx\ dy. (c) 0

원본 교재 풀이(영어)

(a)

figure (b) ∫01∫x3x3x2y dy dx+∫−10∫x3x3x2y dy dx\displaystyle \int_0^1\int_{x^3}^{\sqrt[3]{x}}x^2y\ dy\ dx + \int_{-1}^0\int_{\sqrt[3]{x}}^{x^3}x^2y\ dy\ dx =∫01∫y3y3x2y dx dy+∫−10∫y3y3x2y dx dy\displaystyle = \int_0^1\int_{y^3}^{\sqrt[3]{y}}x^2y\ dx\ dy +\int_{-1}^0\int_{\sqrt[3]{y}}^{y^3}x^2y\ dx\ dy. (c) 0

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.2절 · 32번
# 일반 영역의 이중적분그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
102.APEX · 13.2절 · 13번대학 수준우리말 번역

연습문제 11–18에서:

(a) 문제에서 주어진 영역 RR 을 그리세요. (b) 설명된 영역 RR 에 대해, 주어진 이중적분의 값을 구하는 반복적분을 두 가지 순서로 모두 세우세요. (c) 반복적분 중 하나의 값을 구하여, 영역 RR 위에서 곡면 z=f(x,y)z=f(x,y) 아래의 부호 있는 부피를 구하세요.

∬Rx2−y2 dA\displaystyle \iint_R x^2-y^2\ dA, 여기서 RR 은 꼭짓점이 (−1,−1)(-1,-1), (1,−1)(1,-1), (1,1)(1,1), (−1,1)(-1,1) 인 직사각형이다.

영어 원문 보기

In Exercises 11–18:

(a) Sketch the region RR given by the problem. (b) Set up the iterated integrals, in both orders, that evaluate the given double integral for the described region RR. (c) Evaluate one of the iterated integrals to find the signed volume under the surface z=f(x,y)z=f(x,y) over the region RR.

∬Rx2−y2 dA\displaystyle \iint_R x^2-y^2\ dA, where RR is the rectangle with corners (−1,−1)(-1,-1), (1,−1)(1,-1), (1,1)(1,1) and (−1,1)(-1,1).

정답·풀이 보기

(a)

그림 (b) ∫−11∫−11x2−y2 dy dx=∫−11∫−11x2−y2 dx dy\displaystyle \int_{-1}^1\int_{-1}^{1}x^2-y^2\ dy\ dx = \int_{-1}^1\int_{-1}^{1}x^2-y^2\ dx\ dy. (c) 0

원본 교재 풀이(영어)

(a)

figure (b) ∫−11∫−11x2−y2 dy dx=∫−11∫−11x2−y2 dx dy\displaystyle \int_{-1}^1\int_{-1}^{1}x^2-y^2\ dy\ dx = \int_{-1}^1\int_{-1}^{1}x^2-y^2\ dx\ dy. (c) 0

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5장 복습 · 26번
# 일반 영역의 이중적분그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
103.APEX · 13.2절 · 14번대학 수준우리말 번역

연습문제 11–18에서:

(a) 문제에서 주어진 영역 RR 을 그리세요. (b) 설명된 영역 RR 에 대해, 주어진 이중적분의 값을 구하는 반복적분을 두 가지 순서로 모두 세우세요. (c) 반복적분 중 하나의 값을 구하여, 영역 RR 위에서 곡면 z=f(x,y)z=f(x,y) 아래의 부호 있는 부피를 구하세요.

∬Ryex dA\displaystyle \iint_R ye^x\ dA, 여기서 RR 은 x=0x=0, x=y2x=y^2, y=1y=1 로 둘러싸인 영역이다.

영어 원문 보기

In Exercises 11–18:

(a) Sketch the region RR given by the problem. (b) Set up the iterated integrals, in both orders, that evaluate the given double integral for the described region RR. (c) Evaluate one of the iterated integrals to find the signed volume under the surface z=f(x,y)z=f(x,y) over the region RR.

∬Ryex dA\displaystyle \iint_R ye^x\ dA, where RR is bounded by x=0x=0, x=y2x=y^2 and y=1y=1.

정답·풀이 보기

(a)

그림 (b) ∫01∫0y2yex dx dy=∫01∫x1yex dy dx\displaystyle \int_{0}^1\int_{0}^{y^2}ye^x\ dx\ dy = \int_{0}^1\int_{\sqrt{x}}^{1}ye^x\ dy\ dx. (c) e/2−1e/2-1

원본 교재 풀이(영어)

(a)

figure (b) ∫01∫0y2yex dx dy=∫01∫x1yex dy dx\displaystyle \int_{0}^1\int_{0}^{y^2}ye^x\ dx\ dy = \int_{0}^1\int_{\sqrt{x}}^{1}ye^x\ dy\ dx. (c) e/2−1e/2-1

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 13.2절 · 3번
# 일반 영역의 이중적분그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
104.APEX · 13.2절 · 15번대학 수준우리말 번역

연습문제 11–18에서:

(a) 문제에서 주어진 영역 RR 의 그래프를 그리세요. (b) 주어진 이중적분을 설명된 영역 RR 에 대해 계산하는 반복적분을 두 가지 순서로 모두 세우세요. (c) 반복적분 중 하나를 계산하여 영역 RR 위에서 곡면 z=f(x,y)z=f(x,y) 아래의 부호가 있는 부피를 구하세요.

∬R(6−3x−2y) dA\displaystyle \iint_R \big(6-3x-2y\big)\ dA, 여기서 RR 은 x=0x=0, y=0y=0, 3x+2y=63x+2y=6 으로 둘러싸인(유계인) 영역이다.

영어 원문 보기

In Exercises 11–18:

(a) Sketch the region RR given by the problem. (b) Set up the iterated integrals, in both orders, that evaluate the given double integral for the described region RR. (c) Evaluate one of the iterated integrals to find the signed volume under the surface z=f(x,y)z=f(x,y) over the region RR.

∬R(6−3x−2y) dA\displaystyle \iint_R \big(6-3x-2y\big)\ dA, where RR is bounded by x=0x=0, y=0y=0 and 3x+2y=63x+2y=6.

정답·풀이 보기

(a)

그림 (b) (c) ∫02∫03−3/2x(6−3x−2y) dy dx=∫03∫02−2/3y(6−3x−2y) dx dy\displaystyle \int_{0}^2\int_{0}^{3-3/2x}\big(6-3x-2y\big)\ dy\ dx = \int_{0}^3\int_{0}^{2-2/3y}\big(6-3x-2y\big)\ dx\ dy. (d) 6

원본 교재 풀이(영어)

(a)

figure (b) (c) ∫02∫03−3/2x(6−3x−2y) dy dx=∫03∫02−2/3y(6−3x−2y) dx dy\displaystyle \int_{0}^2\int_{0}^{3-3/2x}\big(6-3x-2y\big)\ dy\ dx = \int_{0}^3\int_{0}^{2-2/3y}\big(6-3x-2y\big)\ dx\ dy. (d) 6

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.2절 · 42번
# 일반 영역의 이중적분그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
105.APEX · 13.2절 · 16번대학 수준우리말 번역

연습문제 11–18에서:

(a) 문제에서 주어진 영역 RR 의 그래프를 그리세요. (b) 주어진 이중적분을 설명된 영역 RR 에 대해 계산하는 반복적분을 두 가지 순서로 모두 세우세요. (c) 반복적분 중 하나를 계산하여 영역 RR 위에서 곡면 z=f(x,y)z=f(x,y) 아래의 부호가 있는 부피를 구하세요.

∬Rey dA\displaystyle \iint_R e^y\ dA, 여기서 RR 은 y=ln⁡xy=\ln x 와

y=1e−1(x−1)\displaystyle y=\frac{1}{e-1}(x-1) 로 둘러싸인(유계인) 영역이다.

영어 원문 보기

In Exercises 11–18:

(a) Sketch the region RR given by the problem. (b) Set up the iterated integrals, in both orders, that evaluate the given double integral for the described region RR. (c) Evaluate one of the iterated integrals to find the signed volume under the surface z=f(x,y)z=f(x,y) over the region RR.

∬Rey dA\displaystyle \iint_R e^y\ dA, where RR is bounded by y=ln⁡xy=\ln x and

y=1e−1(x−1)\displaystyle y=\frac{1}{e-1}(x-1).

정답·풀이 보기

(a)

그림 (b) (c) ∫1e∫x−1e−1ln⁡xey dy dx=∫01∫eyy(e−1)+1ey dx dy\displaystyle \int_{1}^e\int_{\frac{x-1}{e-1}}^{\ln x}e^y\ dy\ dx = \int_{0}^1\int_{e^y}^{y(e-1)+1}e^y\ dx\ dy. (d) −12e2+2e−32-\frac12e^2+2e-\frac32

원본 교재 풀이(영어)

(a)

figure (b) (c) ∫1e∫x−1e−1ln⁡xey dy dx=∫01∫eyy(e−1)+1ey dx dy\displaystyle \int_{1}^e\int_{\frac{x-1}{e-1}}^{\ln x}e^y\ dy\ dx = \int_{0}^1\int_{e^y}^{y(e-1)+1}e^y\ dx\ dy. (d) −12e2+2e−32-\frac12e^2+2e-\frac32

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.2절 · 20번
# 일반 영역의 이중적분그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
106.APEX · 13.2절 · 17번대학 수준우리말 번역

연습문제 11–18에서:

(a) 문제에서 주어진 영역 RR 을 그리세요. (b) 주어진 이중적분을 설명된 영역 RR 에 대해 계산하는 반복적분을 두 가지 순서로 모두 세우세요. (c) 반복적분 중 하나를 계산하여 영역 RR 위에서 곡면 z=f(x,y)z=f(x,y) 아래의 부호가 있는 부피를 구하세요.

∬R(x3y−x) dA\displaystyle \iint_R \big(x^3y-x\big)\ dA, 여기서 RR 은 원 x2+y2=9x^2+y^2=9 의 제1사분면과 제2사분면에 있는 절반이다.

영어 원문 보기

In Exercises 11–18:

(a) Sketch the region RR given by the problem. (b) Set up the iterated integrals, in both orders, that evaluate the given double integral for the described region RR. (c) Evaluate one of the iterated integrals to find the signed volume under the surface z=f(x,y)z=f(x,y) over the region RR.

∬R(x3y−x) dA\displaystyle \iint_R \big(x^3y-x\big)\ dA, where RR is the half of the circle x2+y2=9x^2+y^2=9 in the first and second quadrants.

정답·풀이 보기

(a)

그림 (b) ∫−33∫09−x2(x3y−x) dy dx=∫03∫−9−y29−y2(x3y−x) dx dy\displaystyle \int_{-3}^3\int_{0}^{\sqrt{9-x^2}}\big(x^3y-x\big)\ dy\ dx = \int_{0}^3\int_{-\sqrt{9-y^2}}^{\sqrt{9-y^2}}\big(x^3y-x\big)\ dx\ dy. (c) 0

원본 교재 풀이(영어)

(a)

figure (b) ∫−33∫09−x2(x3y−x) dy dx=∫03∫−9−y29−y2(x3y−x) dx dy\displaystyle \int_{-3}^3\int_{0}^{\sqrt{9-x^2}}\big(x^3y-x\big)\ dy\ dx = \int_{0}^3\int_{-\sqrt{9-y^2}}^{\sqrt{9-y^2}}\big(x^3y-x\big)\ dx\ dy. (c) 0

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.2절 · 12번
# 일반 영역의 이중적분그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
107.APEX · 13.2절 · 18번대학 수준우리말 번역

연습문제 11–18에서:

(a) 문제에서 주어진 영역 RR 을 그리세요. (b) 주어진 이중적분을 설명된 영역 RR 에 대해 계산하는 반복적분을 두 가지 순서로 모두 세우세요. (c) 반복적분 중 하나를 계산하여 영역 RR 위에서 곡면 z=f(x,y)z=f(x,y) 아래의 부호가 있는 부피를 구하세요.

∬R(4−3y) dA\displaystyle \iint_R \big(4-3y\big)\ dA, 여기서 RR 은 y=0y=0, y=x/ey=x/e, y=ln⁡xy=\ln x 로 둘러싸인 영역이다.

영어 원문 보기

In Exercises 11–18:

(a) Sketch the region RR given by the problem. (b) Set up the iterated integrals, in both orders, that evaluate the given double integral for the described region RR. (c) Evaluate one of the iterated integrals to find the signed volume under the surface z=f(x,y)z=f(x,y) over the region RR.

∬R(4−3y) dA\displaystyle \iint_R \big(4-3y\big)\ dA, where RR is bounded by y=0y=0, y=x/ey=x/e and y=ln⁡xy=\ln x.

정답·풀이 보기

(a)

그림 (b) ∫01∫eyey(4−3y) dx dy=∫01∫0x/e(4−3y) dy dx+∫1e∫ln⁡xx/e(4−3y) dy dx\displaystyle \int_{0}^1\int_{ey}^{e^y}\big(4-3y\big)\ dx\ dy = \int_{0}^1\int_{0}^{x/e}\big(4-3y\big)\ dy\ dx+\int_{1}^e\int_{\ln x}^{x/e}\big(4-3y\big)\ dy\ dx. (c) 3e−73e-7

원본 교재 풀이(영어)

(a)

figure (b) ∫01∫eyey(4−3y) dx dy=∫01∫0x/e(4−3y) dy dx+∫1e∫ln⁡xx/e(4−3y) dy dx\displaystyle \int_{0}^1\int_{ey}^{e^y}\big(4-3y\big)\ dx\ dy = \int_{0}^1\int_{0}^{x/e}\big(4-3y\big)\ dy\ dx+\int_{1}^e\int_{\ln x}^{x/e}\big(4-3y\big)\ dy\ dx. (c) 3e−73e-7

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.2절 · 40번
# 일반 영역의 이중적분그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
108.APEX · 13.2절 · 19번대학 수준우리말 번역

연습문제 19–22에서, 주어진 적분 순서로 반복적분을 계산하기 어려운 이유(또는 불가능한 이유)를 설명하세요. 적분 순서를 바꾸고 새로운 반복적분의 값을 구하세요.

∫04∫y/22ex2 dx dy\displaystyle \int_0^4\int_{y/2}^2 e^{x^2}\ dx\ dy

영어 원문 보기

In Exercises 19–22, state why it is difficult/impossible to integrate the iterated integral in the given order of integration. Change the order of integration and evaluate the new iterated integral.

∫04∫y/22ex2 dx dy\displaystyle \int_0^4\int_{y/2}^2 e^{x^2}\ dx\ dy

정답·풀이 보기

ex2e^{x^2} 을 xx 에 대해 적분하는 것은 초등함수로 나타낼 수 없다. ∫02∫02xex2 dy dx=e4−1\displaystyle \int_0^2\int_0^{2x}e^{x^2}\ dy\ dx = e^4-1 이다.

원본 교재 풀이(영어)

Integrating ex2e^{x^2} with respect to xx is not possible in terms of elementary functions. ∫02∫02xex2 dy dx=e4−1\displaystyle \int_0^2\int_0^{2x}e^{x^2}\ dy\ dx = e^4-1.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5장 복습 · 20번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
109.APEX · 13.2절 · 20번대학 수준우리말 번역

연습문제 19–22에서, 주어진 적분 순서로는 반복적분을 계산하기 어렵거나 불가능한 이유를 설명하세요. 적분 순서를 바꾸고 새로운 반복적분의 값을 구하세요.

∫0π/2∫xπ/2cos⁡(y2) dy dx\displaystyle \int_0^{\sqrt{\pi/2}}\int_{x}^{\sqrt{\pi/2}} \cos\big(y^2\big)\ dy\ dx

영어 원문 보기

In Exercises 19–22, state why it is difficult/impossible to integrate the iterated integral in the given order of integration. Change the order of integration and evaluate the new iterated integral.

∫0π/2∫xπ/2cos⁡(y2) dy dx\displaystyle \int_0^{\sqrt{\pi/2}}\int_{x}^{\sqrt{\pi/2}} \cos\big(y^2\big)\ dy\ dx

정답·풀이 보기

cos⁡(y2)\cos(y^2) 을 yy 에 대해 적분하는 것은 초등함수로 나타낼 수 없다. ∫0π/2∫0ycos⁡(y2) dx dy=12\displaystyle \int_0^{\sqrt{\pi/2}}\int_0^{y}\cos(y^2)\ dx\ dy = \frac12.

원본 교재 풀이(영어)

Integrating cos⁡(y2)\cos(y^2) with respect to yy is not possible in terms of elementary functions. ∫0π/2∫0ycos⁡(y2) dx dy=12\displaystyle \int_0^{\sqrt{\pi/2}}\int_0^{y}\cos(y^2)\ dx\ dy = \frac12.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 13.2절 · 2번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
110.APEX · 13.2절 · 21번대학 수준우리말 번역

연습문제 19–22에서, 주어진 적분 순서로는 반복적분을 계산하기 어렵거나 불가능한 이유를 설명하세요. 적분 순서를 바꾸고 새로운 반복적분의 값을 구하세요.

∫01∫y12yx2+y2 dx dy\displaystyle \int_0^{1}\int_y^{1} \frac{2y}{x^2+y^2}\ dx\ dy

영어 원문 보기

In Exercises 19–22, state why it is difficult/impossible to integrate the iterated integral in the given order of integration. Change the order of integration and evaluate the new iterated integral.

∫01∫y12yx2+y2 dx dy\displaystyle \int_0^{1}\int_y^{1} \frac{2y}{x^2+y^2}\ dx\ dy

정답·풀이 보기

∫y12yx2+y2 dx\displaystyle \int_y^{1}\frac{2y}{x^2+y^2}\ dx 를 적분하면 tan⁡−1(1/y)−π/4\tan^{-1}(1/y)-\pi/4 이고, tan⁡−1(1/y)\tan^{-1}(1/y) 를 적분하기는 어렵다.

∫01∫0x2yx2+y2 dy dx=ln⁡2\displaystyle \int_0^1\int_0^x\frac{2y}{x^2+y^2}\ dy \ dx = \ln 2.

원본 교재 풀이(영어)

Integrating ∫y12yx2+y2 dx\displaystyle \int_y^{1}\frac{2y}{x^2+y^2}\ dx gives tan⁡−1(1/y)−π/4\tan^{-1}(1/y)-\pi/4; integrating tan⁡−1(1/y)\tan^{-1}(1/y) is hard.

∫01∫0x2yx2+y2 dy dx=ln⁡2\displaystyle \int_0^1\int_0^x\frac{2y}{x^2+y^2}\ dy \ dx = \ln 2.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.2절 · 18번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
111.APEX · 13.2절 · 22번대학 수준우리말 번역

연습문제 19–22에서, 주어진 적분 순서로는 반복적분을 계산하기 어렵거나 불가능한 이유를 설명하세요. 적분 순서를 바꾸고 새로운 반복적분의 값을 구하세요.

∫−11∫12xtan⁡2y1+ln⁡y dy dx\displaystyle \int_{-1}^{1}\int_1^{2} \frac{x\tan^2y}{1+\ln y}\ dy\ dx

영어 원문 보기

In Exercises 19–22, state why it is difficult/impossible to integrate the iterated integral in the given order of integration. Change the order of integration and evaluate the new iterated integral.

∫−11∫12xtan⁡2y1+ln⁡y dy dx\displaystyle \int_{-1}^{1}\int_1^{2} \frac{x\tan^2y}{1+\ln y}\ dy\ dx

정답·풀이 보기

주어진 순서로 적분하기는 어렵거나 불가능하다. 적분 순서를 바꾸면 ∫12∫−11xtan⁡2y1+ln⁡y dx dy=0\displaystyle \int_{1}^{2}\int_{-1}^{1} \frac{x\tan^2y}{1+\ln y}\ dx\ dy = 0 이다. 피적분함수가 xx 에 대해 기함수이기 때문이다. 따라서 이 반복적분의 값은 0이다.

원본 교재 풀이(영어)

Integrating in the order shown is hard/impossible. By changing the order of integration, we have ∫12∫−11xtan⁡2y1+ln⁡y dx dy=0\displaystyle \int_{1}^{2}\int_{-1}^{1} \frac{x\tan^2y}{1+\ln y}\ dx\ dy = 0, since the integrand is an odd function with respect to xx. Thus the iterated integral evaluates to 0.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.2절 · 22번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
112.CLP-3 · 3.1절 · 2번대학 수준우리말 번역

f(x,y)=12x2y3f(x,y)= 12 x^2y^3 이라 하자. 다음 값을 구하세요.

(a) ∫03f(x,y) dx\displaystyle \int_0^3 f(x,y)\,\mathrm{d}x (b) ∫02f(x,y) dy\displaystyle \int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}y (c) ∫02∫03f(x,y) dx dy\displaystyle \int_0^2\int_0^3 f(x,y)\,\mathrm{d}x\,\mathrm{d}y (d) ∫03∫02f(x,y) dy dx\displaystyle \int_0^3\int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}y\,\mathrm{d}x (e) ∫03∫02f(x,y) dx dy\displaystyle \int_0^3\int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}x\,\mathrm{d}y

영어 원문 보기

Let f(x,y)=12x2y3f(x,y)= 12 x^2y^3. Evaluate

(a) ∫03f(x,y) dx\displaystyle \int_0^3 f(x,y)\,\mathrm{d}x (b) ∫02f(x,y) dy\displaystyle \int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}y (c) ∫02∫03f(x,y) dx dy\displaystyle \int_0^2\int_0^3 f(x,y)\,\mathrm{d}x\,\mathrm{d}y (d) ∫03∫02f(x,y) dy dx\displaystyle \int_0^3\int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}y\,\mathrm{d}x (e) ∫03∫02f(x,y) dx dy\displaystyle \int_0^3\int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}x\,\mathrm{d}y

정답·풀이 보기

(a) xx 에 대한 적분에서는 yy 를 상수로 취급한다. 따라서

∫03f(x,y) dx=∫0312x2y3 dx=[4x3y3]x=0x=3=108y3\begin{aligned} \int_0^3 f(x,y)\,\mathrm{d}x &= \int_0^3 12 x^2y^3\,\mathrm{d}x = \Big[4x^3y^3\Big]_{x=0}^{x=3} = 108 y^3 \end{aligned}

(b) yy 에 대한 적분에서는 xx 를 상수로 취급한다. 따라서

∫02f(x,y) dy=∫0212x2y3 dy=[3x2y4]y=0y=2=48x2\begin{aligned} \int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}y &= \int_0^2 12 x^2y^3\,\mathrm{d}y = \Big[3x^2y^4\Big]_{y=0}^{y=2} = 48x^2 \end{aligned}

(c) (a)에 의해

∫02∫03f(x,y) dx dy=∫02[∫03f(x,y) dx]dy=∫02108y3 dy=[27y4]y=0y=2=27×16=432\begin{aligned} \int_0^2\int_0^3 f(x,y)\,\mathrm{d}x\,\mathrm{d}y &=\int_0^2\left[\int_0^3 f(x,y)\,\mathrm{d}x\right]\mathrm{d}y =\int_0^2 108y^3\,\mathrm{d}y =\Big[27y^4\Big]_{y=0}^{y=2} \\ &=27\times 16 = 432 \end{aligned}

(d) (b)에 의해

∫03∫02f(x,y) dy dx=∫03[∫02f(x,y) dy]dx=∫0348x2 dy=[16x3]x=0x=3=16×27=432\begin{aligned} \int_0^3\int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}y\,\mathrm{d}x &=\int_0^3\left[\int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}y\right]\mathrm{d}x =\int_0^3 48x^2\,\mathrm{d}y =\Big[16x^3\Big]_{x=0}^{x=3} \\ &=16\times 27 = 432 \end{aligned}

(e) 이번에는

∫03∫02f(x,y) dx dy=∫03[∫0212x2y3 dx]dy=∫03[4x3y3]02dy=∫0332y3dy=[8y4]03=8×81=648\begin{aligned} \int_0^3\int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}x\,\mathrm{d}y &=\int_0^3\left[\int_0^2 12 x^2y^3\,\mathrm{d}x\right]\mathrm{d}y =\int_0^3\left[4 x^3y^3\right]_0^2\mathrm{d}y =\int_0^3 32 y^3\mathrm{d}y \\ & =\Big[8y^4\Big]_0^3 =8\times 81 = 648 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

(a) The integral with respect to xx treats yy as a constant. So

∫03f(x,y) dx=∫0312x2y3 dx=[4x3y3]x=0x=3=108y3\begin{aligned} \int_0^3 f(x,y)\,\mathrm{d}x &= \int_0^3 12 x^2y^3\,\mathrm{d}x = \Big[4x^3y^3\Big]_{x=0}^{x=3} = 108 y^3 \end{aligned}

(b) The integral with respect to yy treats xx as a constant. So

∫02f(x,y) dy=∫0212x2y3 dy=[3x2y4]y=0y=2=48x2\begin{aligned} \int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}y &= \int_0^2 12 x^2y^3\,\mathrm{d}y = \Big[3x^2y^4\Big]_{y=0}^{y=2} = 48x^2 \end{aligned}

(c) By part (a)

∫02∫03f(x,y) dx dy=∫02[∫03f(x,y) dx]dy=∫02108y3 dy=[27y4]y=0y=2=27×16=432\begin{aligned} \int_0^2\int_0^3 f(x,y)\,\mathrm{d}x\,\mathrm{d}y &=\int_0^2\left[\int_0^3 f(x,y)\,\mathrm{d}x\right]\mathrm{d}y =\int_0^2 108y^3\,\mathrm{d}y =\Big[27y^4\Big]_{y=0}^{y=2} \\ &=27\times 16 = 432 \end{aligned}

(d) By part (b)

∫03∫02f(x,y) dy dx=∫03[∫02f(x,y) dy]dx=∫0348x2 dy=[16x3]x=0x=3=16×27=432\begin{aligned} \int_0^3\int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}y\,\mathrm{d}x &=\int_0^3\left[\int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}y\right]\mathrm{d}x =\int_0^3 48x^2\,\mathrm{d}y =\Big[16x^3\Big]_{x=0}^{x=3} \\ &=16\times 27 = 432 \end{aligned}

(e) This time

∫03∫02f(x,y) dx dy=∫03[∫0212x2y3 dx]dy=∫03[4x3y3]02dy=∫0332y3dy=[8y4]03=8×81=648\begin{aligned} \int_0^3\int_0^2 f(x,y)\,\mathrm{d}x\,\mathrm{d}y &=\int_0^3\left[\int_0^2 12 x^2y^3\,\mathrm{d}x\right]\mathrm{d}y =\int_0^3\left[4 x^3y^3\right]_0^2\mathrm{d}y =\int_0^3 32 y^3\mathrm{d}y \\ & =\Big[8y^4\Big]_0^3 =8\times 81 = 648 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 13.2절 · 4번
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