문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 벡터와 공간

이차곡면과 곡면 그리기

먼저 혼자 풀어 보고, 풀이로 확인한 다음, 아래 「한 번 더」 문제로 이어서 연습하세요.

CLP-3 · 1.7절 · 9번대학 수준우리말 번역

다음 함수의 등위면을 설명하세요.

(a) f(x,y,z)=x2+y2+z2f(x,y,z)=x^2+y^2+z^2 (b) f(x,y,z)=x+2y+3zf(x,y,z)=x+2y+3z (c) f(x,y,z)=x2+y2f(x,y,z)=x^2+y^2

영어 원문 보기

Describe the level surfaces of

(a) f(x,y,z)=x2+y2+z2f(x,y,z)=x^2+y^2+z^2 (b) f(x,y,z)=x+2y+3zf(x,y,z)=x+2y+3z (c) f(x,y,z)=x2+y2f(x,y,z)=x^2+y^2

정답·풀이 보기

(a) c>0c>0 이면 f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c, 즉 x2+y2+z2=cx^2+y^2+z^2=c 는 원점을 중심으로 하고 반지름이 c\sqrt{c} 인 구이다. c=0c=0 이면 f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c 는 원점 하나뿐이다. c<0c<0 이면 f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c 를 만족시키는 (x,y,z)(x,y,z) 는 없다.

(b) f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c, 즉 x+2y+3z=cx+2y+3z=c 는 (1,2,3)(1,2,3) 에 수직이고 (c,0,0)(c,0,0) 을 지나는 평면이다.

(c) c>0c>0 이면 f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c, 즉 x2+y2=cx^2+y^2=c 는 zz 축에 평행한 원기둥이고, 그 단면은 xyxy 평면에 평행하며 zz 축 위에 중심이 있는 반지름이 c\sqrt{c} 인 원이다. c=0c=0 이면 f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c 는 zz 축이다. c<0c<0 이면 f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c 를 만족시키는 (x,y,z)(x,y,z) 는 없다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) If c>0c>0, f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c, i.e. x2+y2+z2=cx^2+y^2+z^2=c, is the sphere of radius c\sqrt{c} centered at the origin. If c=0c=0, f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c is just the origin. If c<0c<0, no (x,y,z)(x,y,z) satisfies f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c.

(b) f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c, i.e. x+2y+3z=cx+2y+3z=c, is the plane normal to (1,2,3)(1,2,3) passing through (c,0,0)(c,0,0).

(c) If c>0c>0, f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c, i.e. x2+y2=cx^2+y^2=c, is the cylinder parallel to the zz-axis whose cross-section is a circle of radius c\sqrt{c} that is parallel to the xyxy-plane and is centered on the zz-axis. If c=0c=0, f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c is the zz-axis. If c<0c<0, no (x,y,z)(x,y,z) satisfies f(x,y,z)=cf(x,y,z)=c.

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax 3권 · 2.6절 · 13번우리말 번역

다음 연습문제에서 주어진 이차곡면을 그에 해당하는 표준형 방정식과 짝지으세요.

a. x24+y29−z212=1\frac{{x}^{2}}{4}+\frac{{y}^{2}}{9}-\frac{{z}^{2}}{12}=1 b. x24−y29−z212=1\frac{{x}^{2}}{4}-\frac{{y}^{2}}{9}-\frac{{z}^{2}}{12}=1 c. x24+y29+z212=1\frac{{x}^{2}}{4}+\frac{{y}^{2}}{9}+\frac{{z}^{2}}{12}=1 d. z=4x2+3y2z=4{x}^{2}+3{y}^{2} e. z=4x2−y2z=4{x}^{2}-{y}^{2} f. 4x2+y2−z2=04{x}^{2}+{y}^{2}-{z}^{2}=0

타원포물면

다 풀었으면 정답 확인

d.

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