문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 다중적분

원기둥·구면좌표 삼중적분

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

OpenStax 3권 · 5.5절 · 37번대학 수준우리말 번역

다음 연습 문제에서 함수 gg 와 영역 EE 는 직교좌표로 주어져 있다.

a. 영역 EE 와 함수 gg 를 구면좌표로 나타내세요. f(ρ,θ,φ)f(\rho , \theta , \varphi ) 를 구면좌표로 나타낸 대응하는 함수라 하자. b. 적분 ∭Eg(x,y,z)dV\iiint_{E}g(x,y,z)dV 를 구면좌표로 바꾸고 값을 구하세요.

g(x,y,z)=x+y;g(x,y,z)=x+y; E={(x,y,z)∣1≤x2+y2+z2≤4,z≥0,y≥0}E=\{(x,y,z)|1\le {x}^{2}+{y}^{2}+{z}^{2}\le 4,z\ge 0,y\ge 0\}

영어 원문 보기

In the following exercises, the function gg and region EE are given in rectangular coordinates.

a. Express the region EE and the function gg in spherical coordinates. Let f(ρ,θ,φ)f(\rho , \theta , \varphi ) be the corresponding function in spherical coordinates b. Convert the integral ∭Eg(x,y,z)dV\iiint_{E}g(x,y,z)dV to spherical coordinates and evaluate it.

g(x,y,z)=x+y;g(x,y,z)=x+y; E={(x,y,z)∣1≤x2+y2+z2≤4,z≥0,y≥0}E=\{(x,y,z)|1\le {x}^{2}+{y}^{2}+{z}^{2}\le 4,z\ge 0,y\ge 0\}

정답·풀이 보기

a. f(ρ,θ,φ)=ρ sin⁡ φ(cos⁡ θ+sin⁡ θ),f(\rho ,\theta ,\varphi )=\rho \,\sin \,\varphi (\cos \,\theta +\sin \,\theta ), E={(ρ,θ,φ)∣1≤ρ≤2,0≤θ≤π,0≤φ≤π2};E=\{(\rho ,\theta ,\varphi )|1\le \rho \le 2,0\le \theta \le \pi ,0\le \varphi \le \frac{\pi }{2}\}; b. ∫0π ∫0π/2 ∫12ρ3sin⁡2 φ(cos⁡θ+sin⁡θ)=15π8\int_{0}^{\pi }\,\int_{0}^{\pi /2}\,\int_{1}^{2}{\rho }^{3}{\sin }^{2}\,\varphi (\cos \theta +\sin \theta )=\frac{15\pi }{8}

원본 교재 풀이(영어)

a. f(ρ,θ,φ)=ρ sin⁡ φ(cos⁡ θ+sin⁡ θ),f(\rho ,\theta ,\varphi )=\rho \,\sin \,\varphi (\cos \,\theta +\sin \,\theta ), E={(ρ,θ,φ)∣1≤ρ≤2,0≤θ≤π,0≤φ≤π2};E=\{(\rho ,\theta ,\varphi )|1\le \rho \le 2,0\le \theta \le \pi ,0\le \varphi \le \frac{\pi }{2}\}; b. ∫0π ∫0π/2 ∫12ρ3sin⁡2 φ(cos⁡θ+sin⁡θ)=15π8\int_{0}^{\pi }\,\int_{0}^{\pi /2}\,\int_{1}^{2}{\rho }^{3}{\sin }^{2}\,\varphi (\cos \theta +\sin \theta )=\frac{15\pi }{8}

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax 3권 · 5.5절 · 27번우리말 번역

적분 ∫01 ∫−1−y21−y2 ∫x2+y2x2+y2xz dz dx dy\int_{0}^{1}\,\int_{-\sqrt{1-{y}^{2}}}^{\sqrt{1-{y}^{2}}}\,\int_{{x}^{2}+{y}^{2}}^{\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}}xz\,dz\,dx\,dy 를 원기둥좌표의 적분으로 바꾸세요.

다 풀었으면 정답 확인

∫01 ∫0π ∫r2rzr2cos⁡ θ dz dθ dr\int_{0}^{1}\,\int_{0}^{\pi }\,\int_{{r}^{2}}^{r}z{r}^{2}\cos \,\theta \,dz\,d\theta \,dr

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

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