라 하자. 여기서 는 꼭짓점이 , , , 인 사면체이다.
(a) 적분 I 를 다음 꼴로 다시 나타내세요.
(b) 적분 I 를 다음 꼴로 다시 나타내세요.
영어 원문 보기
Let where is the tetrahedron with vertices , , and .
(a) Rewrite the integral I in the form
(b) Rewrite the integral I in the form
정답·풀이 보기
먼저 가 어떤 모양인지 알아야 한다. 다음은 그 개형이다.

세 점 , , 을 지나는 평면의 방정식이 필요하다. 이 평면은 원점을 지나지 않으므로 방정식이 의 꼴이다.
- 이 평면 위에 있을 필요충분조건은 이다. 따라서 이다.
- 이 평면 위에 있을 필요충분조건은 이다. 따라서 이다.
- 이 평면 위에 있을 필요충분조건은 이다. 따라서 이다.
따라서 세 점 , , 을 지나는 평면은 이다.
이제 를 수학적으로 자세히 나타낼 수 있다. 점 가 에 속할 필요충분조건은 다음과 같다.
- 가 평면의 위쪽에 있다. 즉 이고,
- 가 평면의 왼쪽에 있다. 즉 이고,
- 가 평면의 뒤쪽에 있다. 즉 이고,
- 가 평면 에 대해 원점과 같은 쪽에 있다. 즉 이다. ( 이 이 부등식을 만족하는지 직접 확인해 보자.)
따라서
(a) 가장 바깥쪽 적분이 에 대한 적분이 되어야 함에 유의하자. 에서
- 는 에서 까지 변하고,
- 그 범위의 각 고정된 에 대해 는 다음 영역을 움직인다.
다음은 의 개형이다.

- 에서 는 에서 까지 변하고,
- 그러한 각 고정된 에 대해 는 에서 까지 변한다.
따라서
(b) 이번에는 가장 바깥쪽 적분이 에 대한 적분이어야 한다. 의 개형을 다시 보면, 에서
- 는 에서 까지 변하고,
- 그 범위의 각 고정된 에 대해 는 다음 영역을 움직인다.
다음은 의 개형이다.

- 에서 는 에서 까지 변하고,
- 그러한 각 고정된 에 대해 는 에서 까지 변한다.
따라서
원본 교재 풀이(영어)
First we have to get some idea as to what looks like. Here is a sketch.

We are going to need the equation of the plane that contains the points , and . This plane does not contain the origin and so has an equation of the form .
- lies on the plane if and only if . So .
- lies on the plane if and only if . So .
- lies on the plane if and only if . So .
So the plane that contains the points , and is .
We can now get a detailed mathematical description of . A point is in if and only if
- lies above the –plane, i.e. , and
- lies to the left of the –plane, i.e. , and
- lies behind the –plane, i.e. , and
- lies on the same side of the plane as the origin. That is . (Go ahead and check that obeys this inequality.)
So
(a) Note that we want the outside integral to be the –integral. On
- runs from to and
- for each fixed in that range runs over
Here is a sketch of .

- On , runs from to and
- for each fixed such , runs from to
So
(b) This time we want the outside integral to be the –integral. Looking back at the sketch of , we see that, on ,
- runs from to and
- for each fixed in that range runs over
Here is a sketch of .

- On , runs from to and
- for each fixed such , runs from to
So
한 번 더 — 비슷한 문제CLP-3 · 3.5절 · 22번우리말 번역
고체 영역 는 평면 , , , 와 곡면 로 둘러싸여 있다.
(a) 모든 꼭짓점의 좌표를 표시하여 이 영역을 그리세요. (b) 의 값을 구하세요.
다 풀었으면 정답 확인
(a) 다음은 이 영역의 3차원 그림이다. 표시된 꼭짓점의 좌표는 다음과 같다.

(b) 다음은 축 방향으로 내려다본 의 옆모습 그림이다.

이것을 밑면 영역으로 삼아 적분 구간을 정한다. 위 그림처럼 밑면 영역을 수직 띠로 분할한다. 밑면 영역에서
- 는 에서 까지 변하고,
- 과 사이의 각 고정된 에 대해 는 에서 까지 변한다.
- 에서 밑면 영역의 각 고정된 에 대해 는 에서 까지 변한다.
따라서