문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 벡터 미적분

보존 벡터장

보존장 판정, 퍼텐셜 함수 찾기, 선적분의 기본정리를 쓴다

유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.

2문제 · 1 / 1쪽

1.OpenStax 3권 · 6.3절 · 36번대학 수준우리말 번역

다음 연습문제에서 F(x,y)=2xy2i+(2yx2+2y)j\text{F}(x,y)=2x{y}^{2}\text{i}+(2y{x}^{2}+2y)\text{j} 와 G(x,y)=(y+x)i+(y−x)jG(x,y)=(y+x)\text{i}+(y-x)\text{j} 라 하고, C1 은 원점을 중심으로 하고 반지름이 2인 원으로 이루어진 곡선으로 방향은 시계 반대 방향이며, C2 는 (0, 0) 에서 (1, 1) 까지의 선분에 이어 (1, 1) 에서 (3, 1) 까지의 선분으로 이루어진 곡선이라 하세요.

2차원 벡터장이 나타나 있다. 원점 가까이에서는 화살표가 짧다. 제1사분면의 오른쪽 위 구석에서 화살표가 길고, 제4사분면의 오른쪽 아래, 제2사분면의 왼쪽 위, 제3사분면의 왼쪽 아래에서도 어느 정도 길다. 화살표는 모두 원점에서 멀어지는 방향을 향하며, 각 사분면에서 대략 90도를 이룬다. 원점을 중심으로 하는 단위원이 C_1 으로 그려져 있다. 곡선 C_2 는 원점, (1,1), (3,1) 을 이으며, 화살표 머리가 그 순서대로 향하고 있다.

벡터장에 같은 곡선 C_1 과 C_2 가 있다. 그러나 화살표는 다르다. 여기서는 화살표가 원점에서 시계 방향으로 소용돌이치듯 퍼져 나간다. 원점에서 멀어질수록 화살표는 더 길어진다. 제1사분면과 제3사분면에서는 대체로 수평이고, 제2사분면과 제4사분면에서는 대체로 수직이다.

[계산기 사용] F(x,y,z)=x2i+z sin⁡(yz)j+y sin⁡(yz)k\text{F}(x,y,z)={x}^{2}\text{i}+z\,\sin (yz)\text{j}+y\,\sin (yz)\text{k} 라 하세요. C 가 A=(0,0,1)A=(0,0,1) 에서 B=(3,1,2)B=(3,1,2) 까지의 경로일 때 ∫CF⋅dr{\int }_{C}\text{F}\cdot dr 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

For the following exercises, let F(x,y)=2xy2i+(2yx2+2y)j\text{F}(x,y)=2x{y}^{2}\text{i}+(2y{x}^{2}+2y)\text{j} and G(x,y)=(y+x)i+(y−x)j,G(x,y)=(y+x)\text{i}+(y-x)\text{j}, and let C1 be the curve consisting of the circle of radius 2, centered at the origin and oriented counterclockwise, and C2 be the curve consisting of a line segment from (0, 0) to (1, 1) followed by a line segment from (1, 1) to (3, 1).

A vector fields in two dimensions is shown. It has short arrows close to the origin. Longer arrows are in the upper right corner of quadrant 1 and somewhat in the bottom right of quadrant 4, upper left of quadrant 2, and lower left of quadrant 3. The arrows all point away from the origin at about 90-degrees in their respective quadrants. A unit circle with center at the origin is drawn as C_1. Curve C_2 connects the origin, (1,1), and (3,1) with arrowheads pointing in that order.

A vector field has the same curves C_1 and C_2. However, the arrows are different. Here, the arrows spiral out from the origin in a clockwise manner. The further away they are from the origin, the longer they become. They are largely horizontal in quadrants 1 and 3 and largely vertical in quadrants 2 and 4.

[T] Let F(x,y,z)=x2i+z sin⁡(yz)j+y sin⁡(yz)k.\text{F}(x,y,z)={x}^{2}\text{i}+z\,\sin (yz)\text{j}+y\,\sin (yz)\text{k}. Calculate ∫CF⋅dr,{\int }_{C}\text{F}\cdot dr, where C is a path from A=(0,0,1)A=(0,0,1) to B=(3,1,2).B=(3,1,2).

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.3절 · 31번
# 보존 벡터장그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
2.OpenStax 3권 · 6.3절 · 45번대학 수준우리말 번역

장 F=−yi+xj\text{F}=-y\text{i}+x\text{j} 의 닫힌 반원 경로를 따르는 순환과 그 경로를 지나는 선속을 구하세요. 이 경로는 반원 호 r1(t)=(acos⁡t)i+(asin⁡t)j,0≤t≤π{\text{r}}_{1}(t)=(a\cos t)\text{i}+(a\sin t)\text{j},0\le t\le \pi 에 이어서 선분 r2(t)=ti,−a≤t≤a{\text{r}}_{2}(t)=t\text{i},-a\le t\le a 로 이루어져 있습니다.

2차원 벡터장이다. 화살표는 원점에 가까울수록 짧다. 화살표들은 원점을 둘러싸며 반시계 방향의 방사 모양을 이룬다. 원의 윤곽에도 반시계 방향 화살표가 있다. 원점을 중심으로 하고 반지름이 2인 원의 위쪽 반원이 그려져 있다. (-2,0)과 (2,0)은 각각 –a와 a로 표시되어 있고, 곡선에는 r_1이라고 표시되어 있다.

영어 원문 보기

Find the circulation and flux of field F=−yi+xj\text{F}=-y\text{i}+x\text{j} around and across the closed semicircular path that consists of semicircular arch r1(t)=(acos⁡t)i+(asin⁡t)j,0≤t≤π,{\text{r}}_{1}(t)=(a\cos t)\text{i}+(a\sin t)\text{j},0\le t\le \pi , followed by line segment r2(t)=ti,−a≤t≤a.{\text{r}}_{2}(t)=t\text{i},-a\le t\le a.

A vector field in two dimensions. The arrows are shorter the closer they are to the origin. They surround the origin in a counterclockwise radial pattern. The outline of the circle has counterclockwise arrows. The upper half of a circle with radius 2 and center at the origin is drawn. (-2,0) and (2,0) are labeled as –a and a, respectively, and the curve is labeled r_1.

정답·풀이 보기

circulation=πa2 and flux=0\text{circulation}=\pi {a}^{2}\,\text{and flux}=0

원본 교재 풀이(영어)

circulation=πa2 and flux=0\text{circulation}=\pi {a}^{2}\,\text{and flux}=0

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.3절 · 21번
# 보존 벡터장그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)