문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 벡터 미적분

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712문제 · 29 / 36쪽

561.APEX · 14.6절 · 9번대학 수준우리말 번역

7–14번 문제에서는 곡면 S\mathcal{S} 와 벡터장 F⃗\vec F 가 주어진다. S\mathcal{S} 를 지나는 F⃗\vec F 의 플럭스를 계산하세요. (별도의 언급이 없는 한, S\mathcal{S} 가 닫힌 곡면이 아니면 n⃗\vec n 은 zz 성분이 양수가 되도록 택한다.)

S\mathcal{S} 는 단위원판 위의 포물면 f(x,y)=x2+y2f(x,y) = x^2+y^2 이고, F⃗=⟨1,0,0⟩\vec F = \langle 1,0,0\rangle 이다.

영어 원문 보기

In Exercises 7–14, a surface S\mathcal{S} and a vector field F⃗\vec F are given. Compute the flux of F⃗\vec F across S\mathcal{S}. (If S\mathcal{S} is not a closed surface, choose n⃗\vec n so that it has a positive zz-component, unless otherwise indicated.)

S\mathcal{S} is the paraboloid f(x,y)=x2+y2f(x,y) = x^2+y^2 over the unit disk; F⃗=⟨1,0,0⟩\vec F = \langle 1,0,0\rangle.

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# 면적분과 플럭스계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
562.APEX · 14.6절 · 10번대학 수준우리말 번역

연습문제 7–14에서 곡면 S\mathcal{S} 와 벡터장 F⃗\vec F 가 주어져 있다. S\mathcal{S} 를 지나는 F⃗\vec F 의 플럭스를 계산하라. (달리 지시가 없는 한, S\mathcal{S} 가 닫힌 곡면이 아니면 n⃗\vec n 은 zz 성분이 양수가 되도록 택한다.)

S\mathcal{S} 는 단위구면이고, F⃗=⟨y−z,z−x,x−y⟩\vec F = \langle y-z,z-x,x-y\rangle 이다.

영어 원문 보기

In Exercises 7–14, a surface S\mathcal{S} and a vector field F⃗\vec F are given. Compute the flux of F⃗\vec F across S\mathcal{S}. (If S\mathcal{S} is not a closed surface, choose n⃗\vec n so that it has a positive zz-component, unless otherwise indicated.)

S\mathcal{S} is the unit sphere; F⃗=⟨y−z,z−x,x−y⟩\vec F = \langle y-z,z-x,x-y\rangle.

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# 면적분과 플럭스계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
563.APEX · 14.6절 · 11번대학 수준우리말 번역

연습문제 7–14에서 곡면 S\mathcal{S} 와 벡터장 F⃗\vec F 가 주어져 있다. S\mathcal{S} 를 지나는 F⃗\vec F 의 플럭스를 계산하라. (달리 지시가 없는 한, S\mathcal{S} 가 닫힌 곡면이 아니면 n⃗\vec n 은 zz 성분이 양수가 되도록 택한다.)

S\mathcal{S} 는 공간에서 꼭짓점이 (0,0,0)(0,0,0), (1,0,0)(1,0,0), (1,0,1)(1,0,1), (0,0,1)(0,0,1) 인 정사각형이고(n⃗\vec n 은 yy 성분이 양수가 되도록 택한다), F⃗=⟨0,−z,y⟩\vec F = \langle 0,-z,y\rangle 이다.

영어 원문 보기

In Exercises 7–14, a surface S\mathcal{S} and a vector field F⃗\vec F are given. Compute the flux of F⃗\vec F across S\mathcal{S}. (If S\mathcal{S} is not a closed surface, choose n⃗\vec n so that it has a positive zz-component, unless otherwise indicated.)

S\mathcal{S} is the square in space with corners at (0,0,0)(0,0,0), (1,0,0)(1,0,0), (1,0,1)(1,0,1) and (0,0,1)(0,0,1) (choose n⃗\vec n such that it has a positive yy-component); F⃗=⟨0,−z,y⟩\vec F = \langle 0,-z,y\rangle.

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−1/2-1/2

원본 교재 풀이(영어)

−1/2-1/2

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 3.3절 · 10번
# 면적분과 플럭스계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
564.APEX · 14.6절 · 12번대학 수준우리말 번역

연습문제 7–14에서 곡면 S\mathcal{S} 와 벡터장 F⃗\vec F 가 주어져 있다. S\mathcal{S} 를 지나는 F⃗\vec F 의 플럭스를 계산하세요. (달리 지시가 없는 한, S\mathcal{S} 가 닫힌 곡면이 아니면 n⃗\vec n 은 zz 성분이 양수가 되도록 택한다.)

S\mathcal{S} 는 yy-zz 평면 위에서 중심이 (0,1,1)(0,1,1) 이고 반지름이 1인 원판이고(n⃗\vec n 은 xx 성분이 양수가 되도록 택한다), F⃗=⟨y,z,x⟩\vec F = \langle y,z,x\rangle 이다.

영어 원문 보기

In Exercises 7–14, a surface S\mathcal{S} and a vector field F⃗\vec F are given. Compute the flux of F⃗\vec F across S\mathcal{S}. (If S\mathcal{S} is not a closed surface, choose n⃗\vec n so that it has a positive zz-component, unless otherwise indicated.)

S\mathcal{S} is the disk in the yy-zz plane with radius 1, centered at (0,1,1)(0,1,1) (choose n⃗\vec n such that it has a positive xx-component); F⃗=⟨y,z,x⟩\vec F = \langle y,z,x\rangle.

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# 면적분과 플럭스계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
565.APEX · 14.6절 · 13번대학 수준우리말 번역

연습문제 7–14에서 곡면 S\mathcal{S} 와 벡터장 F⃗\vec F 가 주어져 있다. S\mathcal{S} 를 지나는 F⃗\vec F 의 플럭스를 계산하세요. (달리 지시가 없는 한, S\mathcal{S} 가 닫힌 곡면이 아니면 n⃗\vec n 은 zz 성분이 양수가 되도록 택한다.)

S\mathcal{S} 는 닫힌 곡면으로, 경계가 xx-yy 평면 위의 타원 x225+y29=1\frac{x^2}{25}+\frac{y^2}9 = 1 인 S1\mathcal{S}_1 과 타원포물면 f(x,y)=1−x225−y29f(x,y) = 1-\frac{x^2}{25}-\frac{y^2}9 의 일부인 S2\mathcal{S}_2 로 이루어져 있다(그래프 참조). F⃗=⟨5,2,3⟩\vec F = \langle 5,2,3\rangle 이다.

그림

영어 원문 보기

In Exercises 7–14, a surface S\mathcal{S} and a vector field F⃗\vec F are given. Compute the flux of F⃗\vec F across S\mathcal{S}. (If S\mathcal{S} is not a closed surface, choose n⃗\vec n so that it has a positive zz-component, unless otherwise indicated.)

S\mathcal{S} is the closed surface composed of S1\mathcal{S}_1, whose boundary is the ellipse in the xx-yy plane described by x225+y29=1\frac{x^2}{25}+\frac{y^2}9 = 1 and S2\mathcal{S}_2, part of the elliptical paraboloid f(x,y)=1−x225−y29f(x,y) = 1-\frac{x^2}{25}-\frac{y^2}9 (see graph); F⃗=⟨5,2,3⟩\vec F = \langle 5,2,3\rangle.

figure

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00이다. S1\mathcal{S}_1 을 지나는 플럭스는 −45π-45\pi 이고 S2\mathcal{S}_2 를 지나는 플럭스는 45π45\pi 이다.

원본 교재 풀이(영어)

00; the flux over S1\mathcal{S}_1 is −45π-45\pi and the flux over S2\mathcal{S}_2 is 45π45\pi.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 14.6절 · 4번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
566.APEX · 14.6절 · 14번대학 수준우리말 번역

연습문제 7–14번에서 곡면 S\mathcal{S} 와 벡터장 F⃗\vec F 가 주어져 있다. S\mathcal{S} 를 지나는 F⃗\vec F 의 플럭스를 계산하세요. (S\mathcal{S} 가 닫힌 곡면이 아닌 경우, 달리 지시하지 않는 한 n⃗\vec n 은 zz성분이 양수가 되도록 택한다.)

S\mathcal{S} 는 단위구면의 일부인 S1\mathcal{S}_1 과 평면 z=1/2z=1/2 의 일부인 S2\mathcal{S}_2 로 이루어진 닫힌 곡면이고(그래프 참조), F⃗=⟨x,−y,z⟩\vec F = \langle x,-y,z\rangle 이다.

그림

영어 원문 보기

In Exercises 7–14, a surface S\mathcal{S} and a vector field F⃗\vec F are given. Compute the flux of F⃗\vec F across S\mathcal{S}. (If S\mathcal{S} is not a closed surface, choose n⃗\vec n so that it has a positive zz-component, unless otherwise indicated.)

S\mathcal{S} is the closed surface composed of S1\mathcal{S}_1, part of the unit sphere and S2\mathcal{S}_2, part of the plane z=1/2z=1/2 (see graph); F⃗=⟨x,−y,z⟩\vec F = \langle x,-y,z\rangle.

figure

정답·풀이 보기

9π/89\pi/8; S1\mathcal{S}_1 에서의 플럭스는 3π/43\pi/4 이고(π/3≤u≤π\pi/3\leq u\leq \pi, 0≤v≤2π0\leq v\leq 2\pi 에서 r⃗(u,v)=⟨sin⁡ucos⁡v,sin⁡usin⁡v,cos⁡u⟩\vec r(u,v) = \langle \sin u\cos v,\sin u\sin v,\cos u\rangle 를 사용한다), S2\mathcal{S}_2 에서의 플럭스는 3π/83\pi/8 이다(0≤u≤2π0\leq u\leq 2\pi, 0≤v≤10\leq v\leq 1 에서 r⃗(u,v)=⟨v3cos⁡(u)/2,v3sin⁡(u)/2,1/2⟩\vec r(u,v) = \langle v\sqrt{3}\cos (u)/2, v\sqrt{3}\sin(u)/2,1/2\rangle 를 사용한다.

원본 교재 풀이(영어)

9π/89\pi/8; the flux over S1\mathcal{S}_1 is 3π/43\pi/4 (use r⃗(u,v)=⟨sin⁡ucos⁡v,sin⁡usin⁡v,cos⁡u⟩\vec r(u,v) = \langle \sin u\cos v,\sin u\sin v,\cos u\rangle on π/3≤u≤π\pi/3\leq u\leq \pi, 0≤v≤2π0\leq v\leq 2\pi) and the flux over S2\mathcal{S}_2 is 3π/83\pi/8 (use r⃗(u,v)=⟨v3cos⁡(u)/2,v3sin⁡(u)/2,1/2⟩\vec r(u,v) = \langle v\sqrt{3}\cos (u)/2, v\sqrt{3}\sin(u)/2,1/2\rangle for 0≤u≤2π0\leq u\leq 2\pi, 0≤v≤10\leq v\leq 1.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.6절 · 31번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
567.APEX · 14.7절 · 2번대학 수준우리말 번역

발산 정리는 벡터장의 어떤 성질을 플럭스와 관련짓습니까?

영어 원문 보기

What property of a vector field does the Divergence Theorem relate to flux?

정답·풀이 보기

발산이다.

원본 교재 풀이(영어)

Divergence.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 14.7절 · 3번
# 발산 정리개념 확인자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
568.APEX · 14.7절 · 3번대학 수준우리말 번역

스토크스 정리는 벡터장의 어떤 성질을 순환과 관련짓습니까?

영어 원문 보기

What property of a vector field does Stokes' Theorem relate to circulation?

정답·풀이 보기
# 발산 정리개념 확인자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
569.APEX · 14.7절 · 4번대학 수준우리말 번역

스토크스 정리는 다른 어떤 정리를 공간으로 확장한 것입니까?

영어 원문 보기

Stokes' Theorem is the spatial version of what other theorem?

정답·풀이 보기

그린 정리이다.

원본 교재 풀이(영어)

Green's Theorem.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 14.7절 · 2번
# 발산 정리개념 확인자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
570.APEX · 14.7절 · 5번대학 수준우리말 번역

연습문제 5–8에서 영역 DD 를 둘러싸는 닫힌 곡면 S\mathcal{S} 와 벡터장 F⃗\vec F 가 주어져 있다. S\mathcal{S} 에서 발산 정리가 성립함을 확인하세요. 즉, ∬SF⃗⋅n⃗ dS=∭Ddiv⁡F⃗ dV\iint_\mathcal{S} \vec F\cdot \vec n\ dS = \iiint_D\operatorname{div} \vec F\ dV 임을 보이세요.

S\mathcal{S} 는 평면 z=2−x/2−2y/3z=2-x/2-2y/3 와 제1팔분공간의 좌표평면들로 둘러싸인 영역 DD 의 경계가 되는 곡면이다. F⃗=⟨x2,y2,x⟩\vec F = \langle x^2,y^2,x\rangle 이다.

그림

영어 원문 보기

In Exercises 5–8, a closed surface S\mathcal{S} enclosing a domain DD and a vector field F⃗\vec F are given. Verify the Divergence Theorem on S\mathcal{S}; that is, show ∬SF⃗⋅n⃗ dS=∭Ddiv⁡F⃗ dV\iint_\mathcal{S} \vec F\cdot \vec n\ dS = \iiint_D\operatorname{div} \vec F\ dV.

S\mathcal{S} is the surface bounding the domain DD enclosed by the plane z=2−x/2−2y/3z=2-x/2-2y/3 and the coordinate planes in the first octant; F⃗=⟨x2,y2,x⟩\vec F = \langle x^2,y^2,x\rangle.

figure

정답·풀이 보기

평면 z=2−x/2−2y/3z=2-x/2-2y/3 를 지나는 바깥쪽 플럭스는 14이고, 평면 z=0z=0 을 지나는 바깥쪽 플럭스는 −8-8 이며, 평면 x=0x=0 과 y=0y=0 을 지나는 바깥쪽 플럭스는 0이다.

바깥쪽 플럭스의 합: 1414.

∬Ddiv⁡F⃗ dV=∫04∫03−3x/4∫02−x/2−2y/3(2x+2y) dz dy dx=14\iint_D\operatorname{div}\vec F\ dV = \int_0^{4}\int_0^{3-3x/4}\int_0^{2-x/2-2y/3}(2x+2y)\ dz\ dy\ dx = 14.

원본 교재 풀이(영어)

Outward flux across the plane z=2−x/2−2y/3z=2-x/2-2y/3 is 14; across the plane z=0z=0 the outward flux is −8-8; across the planes x=0x=0 and y=0y=0 the outward flux is 0.

Total outward flux: 1414.

∬Ddiv⁡F⃗ dV=∫04∫03−3x/4∫02−x/2−2y/3(2x+2y) dz dy dx=14\iint_D\operatorname{div}\vec F\ dV = \int_0^{4}\int_0^{3-3x/4}\int_0^{2-x/2-2y/3}(2x+2y)\ dz\ dy\ dx = 14.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.8절 · 42번
# 발산 정리그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
571.APEX · 14.7절 · 6번대학 수준우리말 번역

연습문제 5–8에서, 정의역 DD 를 둘러싸는 닫힌 곡면 S\mathcal{S} 와 벡터장 F⃗\vec F 가 주어져 있다. S\mathcal{S} 에서 발산 정리를 확인하세요. 즉, ∬SF⃗⋅n⃗ dS=∭Ddiv⁡F⃗ dV\iint_\mathcal{S} \vec F\cdot \vec n\ dS = \iiint_D\operatorname{div} \vec F\ dV 임을 보이세요.

S\mathcal{S} 는 원기둥 x2+y2=1x^2+y^2=1 과 평면 z=−3z=-3, z=3z=3 으로 둘러싸인 정의역 DD 를 감싸는 곡면이고, F⃗=⟨−x,y,z⟩\vec F = \langle -x,y,z\rangle 이다.

그림

영어 원문 보기

In Exercises 5–8, a closed surface S\mathcal{S} enclosing a domain DD and a vector field F⃗\vec F are given. Verify the Divergence Theorem on S\mathcal{S}; that is, show ∬SF⃗⋅n⃗ dS=∭Ddiv⁡F⃗ dV\iint_\mathcal{S} \vec F\cdot \vec n\ dS = \iiint_D\operatorname{div} \vec F\ dV.

S\mathcal{S} is the surface bounding the domain DD enclosed by the cylinder x2+y2=1x^2+y^2=1 and the planes z=−3z=-3 and z=3z=3; F⃗=⟨−x,y,z⟩\vec F = \langle -x,y,z\rangle.

figure

정답·풀이 보기

원기둥 x2+y2=1x^2+y^2=1 을 지나는 바깥쪽 선속은 0이고, 평면 z=3z=3 을 지나는 바깥쪽 선속은 3π3\pi 이며, 평면 z=−3z=-3 을 지나는 바깥쪽 선속은 3π3\pi 이다.

바깥쪽 선속의 합: 6π6\pi.

∬Ddiv⁡F⃗ dV=∫02π∫01∫−33r dz dr dθ=6π\iint_D\operatorname{div}\vec F\ dV = \int_0^{2\pi}\int_0^{1}\int_{-3}^{3}r\ dz\ dr\ d\theta = 6\pi.

원본 교재 풀이(영어)

Outward flux across the cylinder x2+y2=1x^2+y^2=1 is 0; across the plane z=3z=3 the outward flux is 3π3\pi; across the plane z=−3z=-3 the outward flux is 3π3\pi.

Total outward flux: 6π6\pi.

∬Ddiv⁡F⃗ dV=∫02π∫01∫−33r dz dr dθ=6π\iint_D\operatorname{div}\vec F\ dV = \int_0^{2\pi}\int_0^{1}\int_{-3}^{3}r\ dz\ dr\ d\theta = 6\pi.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 4.2절 · 40번
# 발산 정리그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
572.APEX · 14.7절 · 7번대학 수준우리말 번역

연습문제 5–8에서, 정의역 DD 를 둘러싸는 닫힌 곡면 S\mathcal{S} 와 벡터장 F⃗\vec F 가 주어져 있다. S\mathcal{S} 에서 발산 정리를 확인하세요. 즉, ∬SF⃗⋅n⃗ dS=∭Ddiv⁡F⃗ dV\iint_\mathcal{S} \vec F\cdot \vec n\ dS = \iiint_D\operatorname{div} \vec F\ dV 임을 보이세요.

S\mathcal{S} 는 z=xy(3−x)(3−y)z=xy(3-x)(3-y) 와 평면 z=0z=0 으로 둘러싸인 정의역 DD 를 감싸는 곡면이고, F⃗=⟨3x,4y,5z+1⟩\vec F = \langle 3x,4y,5z+1\rangle 이다.

그림

영어 원문 보기

In Exercises 5–8, a closed surface S\mathcal{S} enclosing a domain DD and a vector field F⃗\vec F are given. Verify the Divergence Theorem on S\mathcal{S}; that is, show ∬SF⃗⋅n⃗ dS=∭Ddiv⁡F⃗ dV\iint_\mathcal{S} \vec F\cdot \vec n\ dS = \iiint_D\operatorname{div} \vec F\ dV.

S\mathcal{S} is the surface bounding the domain DD enclosed by z=xy(3−x)(3−y)z=xy(3-x)(3-y) and the plane z=0z=0; F⃗=⟨3x,4y,5z+1⟩\vec F = \langle 3x,4y,5z+1\rangle.

figure

정답·풀이 보기

곡면 z=xy(3−x)(3−y)z=xy(3-x)(3-y) 를 지나는 바깥쪽 선속은 252이고, 평면 z=0z=0 을 지나는 바깥쪽 선속은 −9-9 이다.

바깥쪽 선속의 합: 243243.

∬Ddiv⁡F⃗ dV=∫03∫03∫0xy(3−x)(3−y)12 dz dy dx=243\iint_D\operatorname{div}\vec F\ dV = \int_0^{3}\int_0^{3}\int_{0}^{xy(3-x)(3-y)}12\ dz\ dy\ dx = 243.

원본 교재 풀이(영어)

Outward flux across the surface z=xy(3−x)(3−y)z=xy(3-x)(3-y) is 252; across the plane z=0z=0 the outward flux is −9-9.

Total outward flux: 243243.

∬Ddiv⁡F⃗ dV=∫03∫03∫0xy(3−x)(3−y)12 dz dy dx=243\iint_D\operatorname{div}\vec F\ dV = \int_0^{3}\int_0^{3}\int_{0}^{xy(3-x)(3-y)}12\ dz\ dy\ dx = 243.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 4.2절 · 11번
# 발산 정리그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
573.APEX · 14.7절 · 8번대학 수준우리말 번역

연습문제 5–8에서는 정의역 DD 를 둘러싸는 닫힌 곡면 S\mathcal{S} 와 벡터장 F⃗\vec F 가 주어져 있다. S\mathcal{S} 에서 발산 정리를 확인하세요. 즉, ∬SF⃗⋅n⃗ dS=∭Ddiv⁡F⃗ dV\iint_\mathcal{S} \vec F\cdot \vec n\ dS = \iiint_D\operatorname{div} \vec F\ dV 임을 보이세요.

S\mathcal{S} 는 z≥0z\geq 0 에서의 포물면 z=4−x2−y2z=4-x^2-y^2 인 S1\mathcal{S}_1 과, 원점을 중심으로 하는 반지름 2인 원판 S2\mathcal{S}_2 로 이루어진 곡면이고, F⃗=⟨x,y,z2⟩\vec F = \langle x,y,z^2\rangle 이다.

그림

영어 원문 보기

In Exercises 5–8, a closed surface S\mathcal{S} enclosing a domain DD and a vector field F⃗\vec F are given. Verify the Divergence Theorem on S\mathcal{S}; that is, show ∬SF⃗⋅n⃗ dS=∭Ddiv⁡F⃗ dV\iint_\mathcal{S} \vec F\cdot \vec n\ dS = \iiint_D\operatorname{div} \vec F\ dV.

S\mathcal{S} is the surface composed of S1\mathcal{S}_1, the paraboloid z=4−x2−y2z=4-x^2-y^2 for z≥0z\geq 0, and S2\mathcal{S}_2, the disk of radius 2 centered at the origin; F⃗=⟨x,y,z2⟩\vec F = \langle x,y,z^2\rangle.

figure

정답·풀이 보기

포물면을 지나는 바깥쪽 선속은 112π/3112\pi/3 이고, 원판을 지나는 바깥쪽 선속은 0이다.

바깥쪽 전체 선속: 112π/3112\pi/3.

∬Ddiv⁡F⃗ dV=∫02π∫02∫04−r2(2z+2)r dz dr dθ=112π/3\iint_D\operatorname{div}\vec F\ dV = \int_0^{2\pi}\int_0^2\int_0^{4-r^2}(2z+2)r\ dz\ dr\ d\theta = 112\pi/3.

원본 교재 풀이(영어)

Outward flux across the paraboloid is 112π/3112\pi/3; across the disk the outward flux is 0.

Total outward flux: 112π/3112\pi/3.

∬Ddiv⁡F⃗ dV=∫02π∫02∫04−r2(2z+2)r dz dr dθ=112π/3\iint_D\operatorname{div}\vec F\ dV = \int_0^{2\pi}\int_0^2\int_0^{4-r^2}(2z+2)r\ dz\ dr\ d\theta = 112\pi/3.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 4.2절 · 15번
# 발산 정리그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
574.APEX · 14.7절 · 9번대학 수준우리말 번역

연습문제 9–12에서는 곡면 S\mathcal{S} 의 경계인 닫힌곡선 CC 와 벡터장 F⃗\vec F 가 주어져 있다. CC 에서 스토크스 정리를 검증하세요. 즉, ∮CF⃗⋅dr⃗=∬S(curl⁡F⃗ )⋅n⃗ dS\oint_C \vec F\cdot d\vec r = \iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\,\big)\cdot\vec n\ dS 임을 보이세요.

CC 는 r⃗(t)=⟨cos⁡t,sin⁡t,1⟩\vec r(t) = \langle \cos t, \sin t, 1\rangle 로 매개화된 곡선이고 S\mathcal{S} 는 CC 로 둘러싸인 z=x2+y2z=x^2+y^2 의 부분이다. F⃗=⟨z,−x,y⟩\vec F = \langle z,-x,y\rangle 이다.

그림

영어 원문 보기

In Exercises 9–12, a closed curve CC that is the boundary of a surface S\mathcal{S} is given along with a vector field F⃗\vec F. Verify Stokes' Theorem on CC; that is, show ∮CF⃗⋅dr⃗=∬S(curl⁡F⃗ )⋅n⃗ dS\oint_C \vec F\cdot d\vec r = \iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\,\big)\cdot\vec n\ dS.

CC is the curve parametrized by r⃗(t)=⟨cos⁡t,sin⁡t,1⟩\vec r(t) = \langle \cos t, \sin t, 1\rangle and S\mathcal{S} is the portion of z=x2+y2z=x^2+y^2 enclosed by CC; F⃗=⟨z,−x,y⟩\vec F = \langle z,-x,y\rangle.

figure

정답·풀이 보기

CC 에서의 순환: ∮CF⃗⋅dr⃗=π\oint_C \vec F\cdot d\vec r = \pi

∬S(curl⁡F⃗)⋅n⃗ dS=π\iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\big)\cdot\vec n\ dS = \pi.

원본 교재 풀이(영어)

Circulation on CC: ∮CF⃗⋅dr⃗=π\oint_C \vec F\cdot d\vec r = \pi

∬S(curl⁡F⃗)⋅n⃗ dS=π\iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\big)\cdot\vec n\ dS = \pi.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.8절 · 36번
# 발산 정리그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
575.APEX · 14.7절 · 10번대학 수준우리말 번역

연습문제 9–12에서는 곡면 S\mathcal{S} 의 경계인 닫힌곡선 CC 와 벡터장 F⃗\vec F 가 주어져 있다. CC 에서 스토크스 정리를 검증하세요. 즉, ∮CF⃗⋅dr⃗=∬S(curl⁡F⃗ )⋅n⃗ dS\oint_C \vec F\cdot d\vec r = \iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\,\big)\cdot\vec n\ dS 임을 보이세요.

CC 는 r⃗(t)=⟨cos⁡t,sin⁡t,e−1⟩\vec r(t) = \langle \cos t, \sin t, e^{-1}\rangle 로 매개화된 곡선이고 S\mathcal{S} 는 CC 로 둘러싸인 z=e−x2−y2z=e^{-x^2-y^2} 의 부분이다. F⃗=⟨−y,x,1⟩\vec F = \langle -y,x,1\rangle 이다.

그림

영어 원문 보기

In Exercises 9–12, a closed curve CC that is the boundary of a surface S\mathcal{S} is given along with a vector field F⃗\vec F. Verify Stokes' Theorem on CC; that is, show ∮CF⃗⋅dr⃗=∬S(curl⁡F⃗ )⋅n⃗ dS\oint_C \vec F\cdot d\vec r = \iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\,\big)\cdot\vec n\ dS.

CC is the curve parametrized by r⃗(t)=⟨cos⁡t,sin⁡t,e−1⟩\vec r(t) = \langle \cos t, \sin t, e^{-1}\rangle and S\mathcal{S} is the portion of z=e−x2−y2z=e^{-x^2-y^2} enclosed by CC; F⃗=⟨−y,x,1⟩\vec F = \langle -y,x,1\rangle.

figure

정답·풀이 보기

CC 에서의 순환: ∮CF⃗⋅dr⃗=π\oint_C \vec F\cdot d\vec r = \pi

∬S(curl⁡F⃗)⋅n⃗ dS=π\iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\big)\cdot\vec n\ dS = \pi.

원본 교재 풀이(영어)

Circulation on CC: ∮CF⃗⋅dr⃗=π\oint_C \vec F\cdot d\vec r = \pi

∬S(curl⁡F⃗)⋅n⃗ dS=π\iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\big)\cdot\vec n\ dS = \pi.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 4.2절 · 30번
# 발산 정리그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
576.APEX · 14.7절 · 11번대학 수준우리말 번역

연습문제 9–12에서는 곡면 S\mathcal{S} 의 경계인 닫힌곡선 CC 와 벡터장 F⃗\vec F 가 주어져 있다. CC 에서 스토크스 정리를 검증하세요. 즉, ∮CF⃗⋅dr⃗=∬S(curl⁡F⃗ )⋅n⃗ dS\oint_C \vec F\cdot d\vec r = \iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\,\big)\cdot\vec n\ dS 임을 보이세요.

CC 는 꼭짓점이 (0,0,2)(0,0,2), (4,0,0)(4,0,0), (0,3,0)(0,3,0) 인 삼각형을 따라 이 순서대로 꼭짓점을 지나 다시 (0,0,2)(0,0,2) 로 돌아오는 곡선이고, S\mathcal{S} 는 CC 로 둘러싸인 평면 z=2−x/2−2y/3z=2-x/2-2y/3 의 부분이다. F⃗=⟨y,−z,y⟩\vec F = \langle y,-z,y\rangle 이다.

그림

영어 원문 보기

In Exercises 9–12, a closed curve CC that is the boundary of a surface S\mathcal{S} is given along with a vector field F⃗\vec F. Verify Stokes' Theorem on CC; that is, show ∮CF⃗⋅dr⃗=∬S(curl⁡F⃗ )⋅n⃗ dS\oint_C \vec F\cdot d\vec r = \iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\,\big)\cdot\vec n\ dS.

CC is the curve that follows the triangle with vertices at (0,0,2)(0,0,2), (4,0,0)(4,0,0) and (0,3,0)(0,3,0), traversing the the vertices in that order and returning to (0,0,2)(0,0,2), and S\mathcal{S} is the portion of the plane z=2−x/2−2y/3z=2-x/2-2y/3 enclosed by CC; F⃗=⟨y,−z,y⟩\vec F = \langle y,-z,y\rangle.

figure

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CC 에서의 순환: (0,0,2)(0,0,2) 에서 (4,0,0)(4,0,0) 까지의 선분을 따른 흐름은 0이고, (4,0,0)(4,0,0) 에서 (0,3,0)(0,3,0) 까지는 −6-6 이며, (0,3,0)(0,3,0) 에서 (0,0,2)(0,0,2) 까지는 6이다. 따라서 전체 순환은 0+(−6)+6=00+(-6)+6=0 이다.

∬S(curl⁡F⃗)⋅n⃗ dS=∬S0 dS=0\iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\big)\cdot\vec n\ dS = \iint_\mathcal{S} 0 \ dS = 0.

원본 교재 풀이(영어)

Circulation on CC: The flow along the line from (0,0,2)(0,0,2) to (4,0,0)(4,0,0) is 0; from (4,0,0)(4,0,0) to (0,3,0)(0,3,0) it is −6-6, and from (0,3,0)(0,3,0) to (0,0,2)(0,0,2) it is 6. The total circulation is 0+(−6)+6=00+(-6)+6=0.

∬S(curl⁡F⃗)⋅n⃗ dS=∬S0 dS=0\iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\big)\cdot\vec n\ dS = \iint_\mathcal{S} 0 \ dS = 0.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.8절 · 10번
# 발산 정리그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
577.APEX · 14.7절 · 12번대학 수준우리말 번역

연습문제 9–12에서는 곡면 S\mathcal{S}의 경계인 닫힌 곡선 CC와 벡터장 F⃗\vec F가 주어져 있다. CC에서 스토크스 정리가 성립함을 확인하세요. 즉, ∮CF⃗⋅dr⃗=∬S(curl⁡F⃗ )⋅n⃗ dS\oint_C \vec F\cdot d\vec r = \iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\,\big)\cdot\vec n\ dS 임을 보이세요.

CC는 xx 좌표와 yy 좌표가 x=1x=1에서 x=−1x=-1까지 포물선 y=1−x2y=1-x^2을 따라가고, 이어서 (−1,0)(-1,0)에서 (1,0)(1,0)까지 직선을 따라 되돌아오는 곡선이며, CC의 zz 좌표는 f(x,y)=2x2+y2f(x,y) = 2x^2+y^2으로 정해진다. S\mathcal{S}는 CC로 둘러싸인 z=2x2+y2z=2x^2+y^2의 부분이고, F⃗=⟨y2+z,x,x2−y⟩\vec F = \langle y^2+z,x,x^2-y\rangle이다.

그림

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In Exercises 9–12, a closed curve CC that is the boundary of a surface S\mathcal{S} is given along with a vector field F⃗\vec F. Verify Stokes' Theorem on CC; that is, show ∮CF⃗⋅dr⃗=∬S(curl⁡F⃗ )⋅n⃗ dS\oint_C \vec F\cdot d\vec r = \iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\,\big)\cdot\vec n\ dS.

CC is the curve whose xx and yy coordinates follow the parabola y=1−x2y=1-x^2 from x=1x=1 to x=−1x=-1, then follow the line from (−1,0)(-1,0) back to (1,0)(1,0), where the zz coordinates of CC are determined by f(x,y)=2x2+y2f(x,y) = 2x^2+y^2, and S\mathcal{S} is the portion of z=2x2+y2z=2x^2+y^2 enclosed by CC; F⃗=⟨y2+z,x,x2−y⟩\vec F = \langle y^2+z,x,x^2-y\rangle.

figure

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CC에서의 순환: 포물선을 따른 흐름은 −32/15-32/15이고, 직선을 따른 흐름은 4/34/3이다. 따라서 전체 순환은 4/3−32/15=−4/54/3-32/15 = -4/5이다.

∬S(curl⁡F⃗)⋅n⃗ dS=−4/5\iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\big)\cdot\vec n\ dS = -4/5이다.

원본 교재 풀이(영어)

Circulation on CC: The flow along the parabola is −32/15-32/15; the flow along the line is 4/34/3. The total circulation is 4/3−32/15=−4/54/3-32/15 = -4/5.

∬S(curl⁡F⃗)⋅n⃗ dS=−4/5\iint_\mathcal{S}\big(\operatorname{curl} \vec F\big)\cdot\vec n\ dS = -4/5.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 4.2절 · 10번
# 발산 정리그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
578.APEX · 14.7절 · 13번대학 수준우리말 번역

연습문제 13–16에서는 닫힌 곡면 S\mathcal{S}와 벡터장 F⃗\vec F가 주어져 있다. 직접 계산하거나 발산 정리를 이용하여 S\mathcal{S}를 지나는 F⃗\vec F의 바깥쪽 선속을 구하세요.

S\mathcal{S}는 z=0z=0과 z=(x2−1)(y2−1)z=(x^2-1)(y^2-1)이 만나서 이루어지는 곡면이고, F⃗=⟨x2+1,yz,xz2⟩\vec F = \langle x^2+1,yz,xz^2\rangle이다.

그림

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In Exercises 13–16, a closed surface S\mathcal{S} and a vector field F⃗\vec F are given. Find the outward flux of F⃗\vec F over S\mathcal{S} either through direct computation or through the Divergence Theorem.

S\mathcal{S} is the surface formed by the intersections of z=0z=0 and z=(x2−1)(y2−1)z=(x^2-1)(y^2-1); F⃗=⟨x2+1,yz,xz2⟩\vec F = \langle x^2+1,yz,xz^2\rangle.

figure

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128/225128/225

원본 교재 풀이(영어)

128/225128/225

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 4.2절 · 43번
# 발산 정리그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
579.APEX · 14.7절 · 14번대학 수준우리말 번역

연습문제 13–16에서는 닫힌 곡면 S\mathcal{S}와 벡터장 F⃗\vec F가 주어져 있다. 직접 계산하거나 발산 정리를 이용하여 S\mathcal{S}를 지나는 F⃗\vec F의 바깥쪽 선속을 구하세요.

S\mathcal{S}는 평면 z=12(3−x)z=\frac12(3-x), x=1x=1, y=0y=0, y=2y=2, z=0z=0이 만나서 이루어지는 곡면이고, F⃗=⟨x,y2,z⟩\vec F = \langle x,y^2,z\rangle이다.

그림

영어 원문 보기

In Exercises 13–16, a closed surface S\mathcal{S} and a vector field F⃗\vec F are given. Find the outward flux of F⃗\vec F over S\mathcal{S} either through direct computation or through the Divergence Theorem.

S\mathcal{S} is the surface formed by the intersections of the planes z=12(3−x)z=\frac12(3-x), x=1x=1, y=0y=0, y=2y=2 and z=0z=0; F⃗=⟨x,y2,z⟩\vec F = \langle x,y^2,z\rangle.

figure

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580.APEX · 14.7절 · 15번대학 수준우리말 번역

연습문제 13–16에서는 닫힌 곡면 S\mathcal{S}와 벡터장 F⃗\vec F가 주어져 있다. 직접 계산하거나 발산 정리를 이용하여 S\mathcal{S}를 지나는 F⃗\vec F의 바깥쪽 선속을 구하세요.

S\mathcal{S}는 평면 z=2yz=2y, 곡면 y=4−x2y=4-x^2, 평면 z=0z=0이 만나서 이루어지는 곡면이고, F⃗=⟨xz,0,xz⟩\vec F = \langle xz,0,xz\rangle이다.

그림

영어 원문 보기

In Exercises 13–16, a closed surface S\mathcal{S} and a vector field F⃗\vec F are given. Find the outward flux of F⃗\vec F over S\mathcal{S} either through direct computation or through the Divergence Theorem.

S\mathcal{S} is the surface formed by the intersections of the planes z=2yz=2y, y=4−x2y=4-x^2 and z=0z=0; F⃗=⟨xz,0,xz⟩\vec F = \langle xz,0,xz\rangle.

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8192/105≈78.0198192/105\approx 78.019

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8192/105≈78.0198192/105\approx 78.019

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