문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 벡터와 공간

벡터함수의 미분과 적분

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

OpenStax 3권 · 3.2절 · 23번대학 수준우리말 번역

r(t)=ti+t2j−t4k\text{r}(t)=t\text{i}+{t}^{2}\text{j}-{t}^{4}\text{k}, s(t)=sin⁡(t)i+etj+cos⁡(t)k\text{s}(t)=\sin (t)\text{i}+{e}^{t}\text{j}+\cos (t)\text{k} 라 하자. 다음은 이 함수의 그래프이다.

이 그림은 3차원 그래프이다. 그래프는 상자 안에 그려져 있으며, 이 상자는 하나의 팔분공간을 나타낸다. 그래프의 곡선은 상자의 왼쪽 아래 모서리에서 시작하여 위쪽으로 휘어지며 상자의 반대쪽 끝을 향해 바깥쪽으로 뻗어 나간다.

다음을 구하세요.

r′(t)⋅r′′(t) 단, r(t)=−3t5i+5tj+2t2k\text{r}'(t)\cdot \text{r}''(t)\,\text{단,}\,\text{r}(t)=-3{t}^{5}\text{i}+5t\text{j}+2{t}^{2}\text{k} 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Let r(t)=ti+t2j−t4k\text{r}(t)=t\text{i}+{t}^{2}\text{j}-{t}^{4}\text{k} and s(t)=sin⁡(t)i+etj+cos⁡(t)k.\text{s}(t)=\sin (t)\text{i}+{e}^{t}\text{j}+\cos (t)\text{k}. Here is the graph of the function:

This figure is a 3 dimensional graph. It is inside of a box. The box represents an octant. The curve in the graph starts at the lower left corner of the box and bends upward and out towards the other end of the box.

Find the following.

Find r′(t)⋅r′′(t) for r(t)=−3t5i+5tj+2t2k.\text{r}'(t)\cdot \text{r}''(t)\,\text{for}\,\text{r}(t)=-3{t}^{5}\text{i}+5t\text{j}+2{t}^{2}\text{k}.

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900t7+16t900{t}^{7}+16t

원본 교재 풀이(영어)

900t7+16t900{t}^{7}+16t

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax 3권 · 3.2절 · 33번우리말 번역

벡터함수로 나타낸 곡선을 따라 움직이는 입자의 속력이 상수이면, 속도 함수는 항상 가속도 함수와 수직임을 보이세요.

다 풀었으면 정답 확인

∥v(t)∥=kv(t)⋅v(t)=kddt(v(t)⋅v(t))=ddtk=0v(t)⋅v′(t)+v′(t)⋅v(t)=02v(t)⋅v′(t)=0v(t)⋅v′(t)=0.\begin{array}{ccc}\| \text{v}(t)\| & = & k \\ \text{v}(t)\cdot \text{v}(t) & = & k \\ \frac{d}{dt}(\text{v}(t)\cdot \text{v}(t)) & = & \frac{d}{dt}k=0 \\ \text{v}(t)\cdot \text{v}'(t)+\text{v}'(t)\cdot \text{v}(t) & = & 0 \\ 2\text{v}(t)\cdot \text{v}'(t) & = & 0 \\ \text{v}(t)\cdot \text{v}'(t) & = & 0.\end{array}

마지막 식은 속도와 가속도가 수직, 즉 직교함을 뜻한다.

이 문제로 이어서 풀기
# 벡터함수의 미분과 적분그래프·표 해석자동 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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