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712문제 · 27 / 36쪽
521.APEX · 14.4절 · 17번대학 수준우리말 번역
연습문제 17–20에서 영역 R 을 둘러싸는 닫힌 곡선 C 가 주어져 있다. 적절한 벡터장 F 를 택하여 ∮CF⋅dr 를 계산함으로써 R 의 넓이를 구하세요.
C 는 0≤t≤2π 에서 r(t)=⟨4cost,3sint⟩ 로 매개화된 타원이다.
영어 원문 보기
In Exercises 17–20, a closed curve C enclosing a region R is given. Find the area of R by computing ∮CF⋅dr for an appropriate choice of vector field F.
C is the ellipse parametrized by r(t)=⟨4cost,3sint⟩ on 0≤t≤2π.
정답·풀이 보기
curlF=1 이기만 하면 어떤 F 를 택해도 적절하다. F=⟨−y/2,x/2⟩ 일 때 선적분의 피적분함수는 단순히 6 이다. R 의 넓이는 12π 이다.
원본 교재 풀이(영어)
Any choice of F is appropriate as long as curlF=1. When F=⟨−y/2,x/2⟩, the integrand of the line integral is simply 6. The area of R is 12π.
연습문제 17–20에서 영역 R 을 둘러싸는 닫힌 곡선 C 가 주어져 있다. 적절한 벡터장 F 를 택하여 ∮CF⋅dr 를 계산함으로써 R 의 넓이를 구하세요.
C 는 −π/2≤t≤π/2 에서 r(t)=⟨cost,sin(2t)⟩ 로 매개화된 곡선이다.
영어 원문 보기
In Exercises 17–20, a closed curve C enclosing a region R is given. Find the area of R by computing ∮CF⋅dr for an appropriate choice of vector field F.
C is the curve parametrized by r(t)=⟨cost,sin(2t)⟩ on −π/2≤t≤π/2.
정답·풀이 보기
curlF=1 이기만 하면 어떤 F 를 택해도 적절하다. F=⟨−y,0⟩ 와 ⟨0,x⟩ 를 택하면 각각 계산하기 알맞은 피적분함수가 나온다. R 의 넓이는 4/3 이다.
원본 교재 풀이(영어)
Any choice of F is appropriate as long as curlF=1. The choices of F=⟨−y,0⟩ and ⟨0,x⟩ each lead to reasonable integrands. The area of R is 4/3.
연습문제 17–20에서 영역 R 을 둘러싸는 닫힌 곡선 C 가 주어져 있다. 적절한 벡터장 F 를 택하여 ∮CF⋅dr 를 계산함으로써 R 의 넓이를 구하세요.
C 는 0≤t≤2 에서 r(t)=⟨cost,sin(2t)⟩ 로 매개화된 곡선이다.
영어 원문 보기
In Exercises 17–20, a closed curve C enclosing a region R is given. Find the area of R by computing ∮CF⋅dr for an appropriate choice of vector field F.
C is the curve parametrized by r(t)=⟨cost,sin(2t)⟩ on 0≤t≤2.
정답·풀이 보기
curlF=1 이기만 하면 어떤 F 를 택해도 적절하다. F=⟨−y,0⟩, ⟨0,x⟩, ⟨−y/2,x/2⟩ 를 택하면 각각 계산하기 알맞은 피적분함수가 나온다. R 의 넓이는 16/15 이다.
원본 교재 풀이(영어)
Any choice of F is appropriate as long as curlF=1. The choices of F=⟨−y,0⟩, ⟨0,x⟩ and ⟨−y/2,x/2⟩ each lead to reasonable integrands. The area of R is 16/15.
연습문제 17–20에서는 영역 R 을 둘러싸는 닫힌 곡선 C 가 주어진다. 적절한 벡터장 F 를 택하여 ∮CF⋅dr 를 계산함으로써 R 의 넓이를 구하세요.
C 는 0≤t≤2π 에서 r(t)=⟨2cost+101cos(10t),2sint+101sin(10t)⟩ 로 매개화된 곡선이다.
영어 원문 보기
In Exercises 17–20, a closed curve C enclosing a region R is given. Find the area of R by computing ∮CF⋅dr for an appropriate choice of vector field F.
C is the curve parametrized by r(t)=⟨2cost+101cos(10t),2sint+101sin(10t)⟩ on 0≤t≤2π.
정답·풀이 보기
curlF=1 이기만 하면 어떤 F 를 택해도 적절하다. F=⟨−y/2,x/2⟩ 를 택하면 간단히 한 뒤 피적분함수가 적당한 꼴이 된다. R 의 넓이는 41π/10 이다.
원본 교재 풀이(영어)
Any choice of F is appropriate as long as curlF=1. The choice of F=⟨−y/2,x/2⟩ leads to a reasonable integrand after simplification. The area of R is 41π/10.
연습문제 21–24에서는 벡터장 F 와 영역 R 을 둘러싸는 닫힌 곡선 C 가 주어진다. ∮CF⋅nds 와 ∬RdivFdA 를 각각 계산하여 두 값이 같음을 보임으로써 발산 정리를 확인하세요.
F=⟨x−y,x+y⟩ 이고, C 는 0≤x≤2 에서의 포물선 y=x2 과 이어서 점 (2,4) 에서 (0,0) 까지의 선분으로 이루어진 닫힌 곡선이다.
영어 원문 보기
In Exercises 21–24, a vector field F and a closed curve C, enclosing a region R, are given. Verify the Divergence Theorem by evaluating ∮CF⋅nds and ∬RdivFdA, showing they are equal.
F=⟨x−y,x+y⟩; C is the closed curve composed of the parabola y=x2 on 0≤x≤2 followed by the line segment from (2,4) to (0,0).
정답·풀이 보기
포물선 위에서 선적분 ∮CF⋅nds 의 값은 −22/3 이고, 직선 위에서는 10 이다. 따라서 선적분의 전체 값은 −22/3+10=8/3 이다. R 위에서 divF=2 의 이중적분 값도 8/3 이다.
원본 교재 풀이(영어)
The line integral ∮CF⋅nds, over the parabola, is −22/3; over the line, it is 10. The total line integral is thus −22/3+10=8/3. The double integral of divF=2 over R also has value 8/3.
연습문제 21–24에서는 벡터장 F 와 영역 R 을 둘러싸는 닫힌 곡선 C 가 주어진다. ∮CF⋅nds 와 ∬RdivFdA 를 각각 계산하여 두 값이 같음을 보임으로써 발산 정리를 확인하세요.
F=⟨−y,x⟩ 이고, C 는 단위원이다.
영어 원문 보기
In Exercises 21–24, a vector field F and a closed curve C, enclosing a region R, are given. Verify the Divergence Theorem by evaluating ∮CF⋅nds and ∬RdivFdA, showing they are equal.
F=⟨−y,x⟩; C is the unit circle.
정답·풀이 보기
선적분과 이중적분의 값은 모두 0 이다.
원본 교재 풀이(영어)
Both the line integral and double integral have value of 0.
연습문제 21–24에서는 벡터장 F 와 영역 R 을 둘러싸는 닫힌 곡선 C 가 주어진다. ∮CF⋅nds 와 ∬RdivFdA 를 각각 계산하여 두 값이 같음을 보임으로써 발산 정리를 확인하세요.
F=⟨0,y2⟩ 이고, C 는 꼭짓점이 (0,0), (2,0), (1,1) 인 삼각형이다.
영어 원문 보기
In Exercises 21–24, a vector field F and a closed curve C, enclosing a region R, are given. Verify the Divergence Theorem by evaluating ∮CF⋅nds and ∬RdivFdA, showing they are equal.
F=⟨0,y2⟩; C the triangle with corners at (0,0), (2,0) and (1,1).
정답·풀이 보기
∮CF⋅nds 를 계산하려면 세 개의 선적분을 구해야 한다. 어느 꼭짓점에서 먼저 시작하는지는 상관없지만, 삼각형을 반드시 반시계 방향으로 돌아야 한다.
(0,0) 에서 (2,0) 까지의 선적분 값은 0 이다. (2,0) 에서 (1,1) 까지의 적분 값은 1/3 이다. (1,1) 에서 (0,0) 까지의 선적분 값은 1/3 이다. 전체 값은 2/3 이다.
R 위에서 divF 의 이중적분 값도 2/3 이다.
원본 교재 풀이(영어)
Three line integrals need to be computed to compute ∮CF⋅nds. It does not matter which corner one starts from first, but be sure to proceed around the triangle in a counterclockwise fashion.
From (0,0) to (2,0), the line integral has a value of 0. From (2,0) to (1,1) the integral has a value of 1/3. From (1,1) to (0,0) the line integral has a value of 1/3. Total value is 2/3.
The double integral of divF over R also has value 2/3.
연습문제 21–24에서, 벡터장 F 와 영역 R 을 둘러싸는 닫힌 곡선 C 가 주어져 있다. ∮CF⋅nds 와 ∬RdivFdA 를 각각 계산하여 두 값이 같음을 보임으로써 발산 정리를 확인하세요.
F=⟨x2/2,y2/2⟩; C 는 (0,1) 에서 출발하여 포물선 y=(x−1)2 을 따라 (3,4) 까지 간 다음, 직선을 따라 (0,1) 로 되돌아오는 곡선이다.
영어 원문 보기
In Exercises 21–24, a vector field F and a closed curve C, enclosing a region R, are given. Verify the Divergence Theorem by evaluating ∮CF⋅nds and ∬RdivFdA, showing they are equal.
F=⟨x2/2,y2/2⟩; C the curve that starts at (0,1), follows the parabola y=(x−1)2 to (3,4), then follows a line back to (0,1).
정답·풀이 보기
∮CF⋅nds 를 계산하려면 두 개의 선적분을 계산해야 한다.
포물선을 따른 선적분의 값은 159/20 이다. 직선을 따른 선적분의 값은 6 이다. 이를 합한 전체 값은 279/20 이다.
R 위에서 divF 의 이중적분의 값도 279/20 이다.
원본 교재 풀이(영어)
Two line integrals need to be computed to compute ∮CF⋅nds.
Along the parabola, the line integral has value 159/20. Along the line, the line integral has value 6. Together, the total value is 279/20.
The double integral of divF over R also has value 279/20.
연습문제 3–4에서, 함수 z=f(x,y) 로 정의된 곡면을 x-y 평면의 주어진 각 영역 R 위에서 매개화하세요.
z=3x2y;
(a) R 은 −1≤x≤1 과 0≤y≤2 로 유계인 직사각형이다.
(b) R 은 중심이 (1,2) 이고 반지름이 3인 원이다.
(c) R 은 꼭짓점이 (0,0), (1,0), (0,2) 인 삼각형이다.
(d) R 은 x축과 y=1−x2 의 그래프로 유계인 영역이다.
영어 원문 보기
In Exercises 3–4, parametrize the surface defined by the function z=f(x,y) over each of the given regions R of the x-y plane.
z=3x2y;
(a) R is the rectangle bounded by −1≤x≤1 and 0≤y≤2.
(b) R is the circle of radius 3, centered at (1,2).
(c) R is the triangle with vertices (0,0), (1,0) and (0,2).
(d) R is the region bounded by the x-axis and the graph of y=1−x2.
정답·풀이 보기
(a) r(u,v)=⟨u,v,3u2v⟩ on −1≤u≤1, 0≤v≤2.
(b) r(u,v)=⟨3vcosu+1,3vsinu+2,3(3vcosu+1)2(3vsinu+2)⟩, on 0≤u≤2π, 0≤v≤1.
(c) r(u,v)=⟨u,v(2−2u),3u2v(2−2u)⟩ on 0≤u,v≤1.
(d) r(u,v)=⟨u,v(1−u2),3u2v(1−u2)⟩ on −1≤u≤1, 0≤v≤1.
원본 교재 풀이(영어)
(a) r(u,v)=⟨u,v,3u2v⟩ on −1≤u≤1, 0≤v≤2.
(b) r(u,v)=⟨3vcosu+1,3vsinu+2,3(3vcosu+1)2(3vsinu+2)⟩, on 0≤u≤2π, 0≤v≤1.
(c) r(u,v)=⟨u,v(2−2u),3u2v(2−2u)⟩ on 0≤u,v≤1.
(d) r(u,v)=⟨u,v(1−u2),3u2v(1−u2)⟩ on −1≤u≤1, 0≤v≤1.
연습문제 3–4에서, 함수 z=f(x,y) 로 정의된 곡면을 x-y 평면의 주어진 각 영역 R 위에서 매개화하세요.
z=4x+2y2;
(a) R 은 1≤x≤4 와 5≤y≤7 로 유계인 직사각형이다.
(b) R 은 원점을 중심으로 하고, 길이가 8인 장축은 x축에 평행하며 길이가 6인 단축은 y축에 평행한 타원이다.
(c) R 은 꼭짓점이 (0,0), (2,2), (0,4) 인 삼각형이다.
(d) R 은 원점을 중심으로 하는 반지름 2인 원과 반지름 5인 원 사이로 유계인 원환이다.
영어 원문 보기
In Exercises 3–4, parametrize the surface defined by the function z=f(x,y) over each of the given regions R of the x-y plane.
z=4x+2y2;
(a) R is the rectangle bounded by 1≤x≤4 and 5≤y≤7.
(b) R is the ellipse with major axis of length 8 parallel to the x-axis, and minor axis of length 6 parallel to the y-axis, centered at the origin.
(c) R is the triangle with vertices (0,0), (2,2) and (0,4).
(d) R is the annulus bounded between the circles, centered at the origin, with radius 2 and radius 5.
정답·풀이 보기
(a) r(u,v)=⟨u,v,4u+2u2⟩ on 1≤u≤4, 5≤v≤7.
(b) r(u,v)=⟨4vcosu,3vsinu,16vcosu+2(3vsinu)2⟩, on 0≤u≤2π, 0≤v≤1.
(c) r(u,v)=⟨u,u+v(4−2u),4u+2(u+v(4−2u))2⟩ on 0≤u≤2, 0≤v≤1.
(d) r(u,v)=⟨vcosu,vsinu,4vcosu+2(vsinu)2⟩ on 0≤u≤2π, 2≤v≤5.
원본 교재 풀이(영어)
(a) r(u,v)=⟨u,v,4u+2u2⟩ on 1≤u≤4, 5≤v≤7.
(b) r(u,v)=⟨4vcosu,3vsinu,16vcosu+2(3vsinu)2⟩, on 0≤u≤2π, 0≤v≤1.
(c) r(u,v)=⟨u,u+v(4−2u),4u+2(u+v(4−2u))2⟩ on 0≤u≤2, 0≤v≤1.
(d) r(u,v)=⟨vcosu,vsinu,4vcosu+2(vsinu)2⟩ on 0≤u≤2π, 2≤v≤5.