문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 벡터와 공간

외적

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

OpenStax 3권 · 2.4절 · 45번대학 수준우리말 번역

u=⟨u1,u2⟩\text{u}=\langle {u}_{1},{u}_{2}\rangle 와 v=⟨v1,v2⟩\text{v}=\langle {v}_{1},{v}_{2}\rangle 를 이차원 벡터라 하자. 벡터 u\text{u} 와 v\text{v} 의 외적은 정의되지 않는다. 그러나 두 벡터를 각각 삼차원 벡터 u~=⟨u1,u2,0⟩\tilde{\text{u}}=\langle {u}_{1},{u}_{2},0\rangle 와 v~=⟨v1,v2,0⟩\tilde{\text{v}}=\langle {v}_{1},{v}_{2},0\rangle 로 생각하면, 이 경우에는 u~\tilde{\text{u}} 와 v~\tilde{\text{v}} 의 외적을 정의할 수 있다. 특히 행렬식 표기로, u~\tilde{\text{u}} 와 v~\tilde{\text{v}} 의 외적은 다음과 같다.

u~ × v~=∣ijku1u20v1v20∣.\tilde{\text{u}}\,\times \,\tilde{\text{v}}=|\begin{array}{ccc}\text{i} & \text{j} & \text{k} \\ {u}_{1} & {u}_{2} & 0 \\ {v}_{1} & {v}_{2} & 0\end{array}|.

이 결과를 이용하여 (icos⁡ θ+jsin⁡ θ) × (isinθ−jcosθ)(\text{i}\cos \,\theta +\text{j}\sin \,\theta )\,\times \,(\text{i}sin\theta -\text{j}cos\theta ) 의 값을 구하세요. 여기서 θ\theta 는 실수이다.

영어 원문 보기

Let u=⟨u1,u2⟩\text{u}=\langle {u}_{1},{u}_{2}\rangle and v=⟨v1,v2⟩\text{v}=\langle {v}_{1},{v}_{2}\rangle be two-dimensional vectors. The cross product of vectors u\text{u} and v\text{v} is not defined. However, if the vectors are regarded as the three-dimensional vectors u~=⟨u1,u2,0⟩\tilde{\text{u}}=\langle {u}_{1},{u}_{2},0\rangle and v~=⟨v1,v2,0⟩,\tilde{\text{v}}=\langle {v}_{1},{v}_{2},0\rangle , respectively, then, in this case, we can define the cross product of u~\tilde{\text{u}} and v~.\tilde{\text{v}}. In particular, in determinant notation, the cross product of u~\tilde{\text{u}} and v~\tilde{\text{v}} is given by

u~ × v~=∣ijku1u20v1v20∣.\tilde{\text{u}}\,\times \,\tilde{\text{v}}=|\begin{array}{ccc}\text{i} & \text{j} & \text{k} \\ {u}_{1} & {u}_{2} & 0 \\ {v}_{1} & {v}_{2} & 0\end{array}|.

Use this result to compute (icos⁡ θ+jsin⁡ θ) × (isinθ−jcosθ),(\text{i}\cos \,\theta +\text{j}\sin \,\theta )\,\times \,(\text{i}sin\theta -\text{j}cos\theta ), where θ\theta is a real number.

정답·풀이 보기

−k-\text{k}

원본 교재 풀이(영어)

−k-\text{k}

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax 3권 · 2.4절 · 43번우리말 번역

점 A(0,0,2),A(0,0,2), B(1,0,2),B(1,0,2), C(1,1,2),C(1,1,2), D(0,1,2)D(0,1,2) 를 생각하세요. 벡터 AB⃗,\vec{AB}, AC⃗,\vec{AC}, AD⃗\vec{AD} 는 일차종속인지(즉, 이 벡터 중 하나가 나머지 두 벡터의 일차결합인지) 판단하세요.

다 풀었으면 정답 확인

예, AD⃗=αAB⃗+βAC⃗\vec{AD}=\alpha \vec{AB}+\beta \vec{AC} 이고 여기서 α=−1\alpha =-1 이고 β=1\beta =1 이다.

이 문제로 이어서 풀기
# 외적계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)

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