문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 벡터 미적분

면적분과 플럭스

곡면 위에서 스칼라 함수와 벡터장(플럭스)을 적분한다

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

15문제 · 1 / 1쪽

1.OpenStax 3권 · 6.6절 · 9번대학 수준우리말 번역

제1팔분공간에 있는 원기둥 x2+y2=9{x}^{2}+{y}^{2}=9 의 부분, 0≤z≤30\le z\le 3

반지름이 3인 원기둥의 한 부분을 나타낸 3차원 그림이다. 원기둥 윗면인 원의 중심은 (0,0,3)이다. 이 부분은 x, y, z가 모두 0과 3 사이에 있는 영역에 놓여 있다.

영어 원문 보기

The portion of cylinder x2+y2=9{x}^{2}+{y}^{2}=9 in the first octant, for 0≤z≤30\le z\le 3

A diagram in three dimensions of a section of a cylinder with radius 3. The center of its circular top is (0,0,3). The section exists for x, y, and z between 0 and 3.

정답·풀이 보기

r(u,v)=⟨3 cos⁡ u,3 sin⁡ u,v⟩\text{r}(u,v)=\langle 3\,\cos \,u,3\,\sin \,u,v\rangle, 0≤u≤π2,0≤v≤30\le u\le \frac{\pi }{2},0\le v\le 3

원본 교재 풀이(영어)

r(u,v)=⟨3 cos⁡ u,3 sin⁡ u,v⟩\text{r}(u,v)=\langle 3\,\cos \,u,3\,\sin \,u,v\rangle for 0≤u≤π2,0≤v≤30\le u\le \frac{\pi }{2},0\le v\le 3

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 3.3절 · 13번
# 면적분과 플럭스그래프·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 · 6.6절 · 18번대학 수준우리말 번역

F(x,y,z)=x2i+y2j+z2k\text{F}(x,y,z)={x}^{2}\text{i}+{y}^{2}\text{j}+{z}^{2}\text{k} 이고 S 는 원기둥 x2+y2=1{x}^{2}+{y}^{2}=1 의 내부에 놓인 평면 z=y+1z=y+1 의 부분이다.

3차원 공간에 원기둥과 그와 만나는 평면이 그려져 있다. S 는 원기둥 x^2 + y ^2 = 1 의 내부에 있는 평면 z = y + 1 의 부분이다.

영어 원문 보기

F(x,y,z)=x2i+y2j+z2k,\text{F}(x,y,z)={x}^{2}\text{i}+{y}^{2}\text{j}+{z}^{2}\text{k}, and S is the portion of plane z=y+1z=y+1 that lies inside cylinder x2+y2=1.{x}^{2}+{y}^{2}=1.

A cylinder and an intersecting plane shown in three-dimensions. S is the portion of the plane z = y + 1 inside the cylinder x^2 + y ^2 = 1.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.6절 · 53번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
3.OpenStax 3권 · 6.6절 · 24번대학 수준우리말 번역

∬S(x2+y−z)dS{\iint }_{S}({x}^{2}+y-z)dS 의 값을 구하세요. 여기서 SS 는 0≤u≤1, 그리고 0≤v≤20\le u\le 1,\,\text{그리고}\,0\le v\le 2 에 대해 r(u,v)=(2u+v)i+(u−2v)j+(u+3v)k\text{r}(u,v)=(2u+v)\text{i}+(u-2v)\text{j}+(u+3v)\text{k} 로 매개변수를 이용하여 정의된 곡면이다.

주어진 곡면의 3차원 그림이다. 이 곡면은 (x,y) 평면을 가로질러 뻗어 있는, 가파르게 기울어진 평면처럼 보인다.

영어 원문 보기

Evaluate ∬S(x2+y−z)dS,{\iint }_{S}({x}^{2}+y-z)dS, where SS is the surface defined parametrically by r(u,v)=(2u+v)i+(u−2v)j+(u+3v)k\text{r}(u,v)=(2u+v)\text{i}+(u-2v)\text{j}+(u+3v)\text{k} for 0≤u≤1, and 0≤v≤2.0\le u\le 1,\,\text{and}\,0\le v\le 2.

A three-dimensional diagram of the given surface, which appears to be a steeply sloped plane stretching through the (x,y) plane.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.6절 · 17번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
4.OpenStax 3권 · 6.6절 · 25번대학 수준우리말 번역

다음 문제에서 주어진 곡면 S 모양의 얇은 판의 질량을 어림하세요. 반올림하여 소수 넷째 자리까지 나타내세요.

[계산기 사용] ∬S(x−y2+z)dS{\iint }_{S}(x-{y}^{2}+z)dS 의 값을 구하세요. 여기서 S 는 r(u,v)=u2i+vj+uk, 0≤u≤1, 0≤v≤1\text{r}(u,v)={u}^{2}\text{i}+v\text{j}+u\text{k},\,0\le u\le 1,\,0\le v\le 1 로 정의된 곡면이다.

주어진 곡면의 3차원 그림이다. 이 곡면은 가장자리가 y축에 평행한 곡선처럼 보인다. y축에서 멀어질수록 x 성분은 증가하고 z 성분은 감소한다.

영어 원문 보기

For the following exercises, approximate the mass of the lamina that has the shape of given surface S. Round to four decimal places.

[T] Evaluate ∬S(x−y2+z)dS,{\iint }_{S}(x-{y}^{2}+z)dS, where S is the surface defined by r(u,v)=u2i+vj+uk, 0≤u≤1, 0≤v≤1.\text{r}(u,v)={u}^{2}\text{i}+v\text{j}+u\text{k},\,0\le u\le 1,\,0\le v\le 1.

A three-dimensional diagram of the given surface, which appears to be a curve with edges parallel to the y-axis. It increases in x components and decreases in z components the further it is from the y axis.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

∬S(x−y2+z)dS≈0.9617{\iint }_{S}(x-{y}^{2}+z)dS\approx 0.9617

원본 교재 풀이(영어)

∬S(x−y2+z)dS≈0.9617{\iint }_{S}(x-{y}^{2}+z)dS\approx 0.9617

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.6절 · 55번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
5.OpenStax 3권 · 6.6절 · 29번대학 수준우리말 번역

[계산기 사용] ∬Sx2zdS{\iint }_{S}{x}^{2}zdS 의 값을 구하세요. 여기서 S 는 원뿔 z2=x2+y2{z}^{2}={x}^{2}+{y}^{2} 의 일부로 평면 z=1z=1 과 z=4z=4 사이에 놓여 있는 부분이다.

위로 열린 주어진 원뿔을 3차원으로 나타낸 그림이다. 원뿔은 평면 z=1 과 z=4 로 잘려 있다.

영어 원문 보기

[T] Evaluate ∬Sx2zdS,{\iint }_{S}{x}^{2}zdS, where S is the portion of cone z2=x2+y2{z}^{2}={x}^{2}+{y}^{2} that lies between planes z=1z=1 and z=4.z=4.

A diagram of the given upward opening cone in three dimensions. The cone is cut by planes z=1 and z=4.

정답·풀이 보기

∬Sx2zdS=1023π25{\iint }_{S}{x}^{2}zdS=\frac{1023\pi \sqrt{2}}{5}

원본 교재 풀이(영어)

∬Sx2zdS=1023π25{\iint }_{S}{x}^{2}zdS=\frac{1023\pi \sqrt{2}}{5}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.6절 · 31번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
6.OpenStax 3권 · 6.6절 · 30번대학 수준우리말 번역

[계산기 사용] SS 는 제1팔분공간에서 평면 z=0,z=5,y=1z=0,z=5,y=1 과 y=4y=4 사이에 놓인 기둥면 x=y2x={y}^{2} 의 부분이라 할 때, ∬S(xz/y)dS{\iint }_{S}(xz/y)dS 의 값을 구하세요.

주어진 기둥면을 3차원으로 나타낸 그림이다. 기둥면은 평면 z=0, z=5, y=1, y=4 로 잘려 있다.

영어 원문 보기

[T] Evaluate ∬S(xz/y)dS,{\iint }_{S}(xz/y)dS, where S is the portion of cylinder x=y2x={y}^{2} that lies in the first octant between planes z=0,z=5,y=1,z=0,z=5,y=1, and y=4.y=4.

A diagram of the given cylinder in three-dimensions. It is cut by the planes z=0, z=5, y=1, and y=4.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.6절 · 41번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
7.OpenStax 3권 · 6.6절 · 31번대학 수준우리말 번역

[계산기 사용] ∬S(z+y)dS{\iint }_{S}(z+y)dS 의 값을 구하세요. 여기서 S 는 z=1−x2z=\sqrt{1-{x}^{2}} 의 그래프 중 제1팔분공간에서 xz평면과 평면 y=3y=3 사이에 있는 부분이다.

주어진 곡면을 제1팔분공간에서 *xz*평면과 평면 y=3 사이의 부분만 3차원으로 나타낸 그림이다. z = (1-x^2)의 제곱근으로 주어진 그래프는 (0,y,1)을 지나는 직선을 따라 (1,y,0)을 지나는 직선까지 위로 볼록한 곡선을 그리며 아래로 뻗어 있다. 밑면은 xz평면 위에 있고 높이는 y축 방향으로 잡은 가로로 누운 원기둥의 일부처럼 보인다.

영어 원문 보기

[T] Evaluate ∬S(z+y)dS,{\iint }_{S}(z+y)dS, where S is the part of the graph of z=1−x2z=\sqrt{1-{x}^{2}} in the first octant between the xz-plane and plane y=3.y=3.

A diagram of the given surface in three dimensions in the first octant between the xz-plane and plane y=3. The given graph of z= the square root of (1-x^2) stretches down in a concave down curve from along (0,y,1) to along (1,y,0). It looks like a portion of a horizontal cylinder with base along the xz-plane and height along the y axis.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

∬S(z+y)dS≈10.1{\iint }_{S}(z+y)dS\approx 10.1

원본 교재 풀이(영어)

∬S(z+y)dS≈10.1{\iint }_{S}(z+y)dS\approx 10.1

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.6절 · 49번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
8.OpenStax 3권 · 6.6절 · 34번대학 수준우리말 번역

∬SF⋅NdS{\iint }_{S}\text{F}\cdot \text{N}dS 의 값을 구하세요. 여기서 F(x,y,z)=xi−5yj+4zk\text{F}(x,y,z)=x\text{i}-5y\text{j}+4z\text{k} 이고 N 은 S 의 바깥쪽 법선벡터이며, S 는 두 정사각형 S1:x=0, 0≤y≤1, 0≤z≤1{S}_{1}:x=0,\,0\le y\le 1,\,0\le z\le 1 과 S2:z=1, 0≤x≤1, 0≤y≤1{S}_{2}:z=1,\,0\le x\le 1,\,0\le y\le 1 의 합집합이다.

3차원 공간의 그림이다. 성분이 x=0, 0 <= y <= 1, 0 <= z <= 1 인 정사각형이 나타나 있다. 또한 성분이 z=1, 0 <= x <= 1, 0 <= y <= 1 인 정사각형도 나타나 있다.

영어 원문 보기

Compute ∬SF⋅NdS,{\iint }_{S}\text{F}\cdot \text{N}dS, where F(x,y,z)=xi−5yj+4zk\text{F}(x,y,z)=x\text{i}-5y\text{j}+4z\text{k} and N is an outward normal vector of S, where S is the union of two squares S1:x=0, 0≤y≤1, 0≤z≤1{S}_{1}:x=0,\,0\le y\le 1,\,0\le z\le 1 and S2:z=1, 0≤x≤1, 0≤y≤1.{S}_{2}:z=1,\,0\le x\le 1,\,0\le y\le 1.

A diagram in three dimensions. It shows the square formed by the components x=0, 0 <= y <= 1, and 0 <= z <= 1. It also shows the square formed by the components z=1, 0 <= x <= 1, and 0 <= y <= 1.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.6절 · 3번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
9.OpenStax 3권 · 6.6절 · 39번대학 수준우리말 번역

∬S(x2−2y+z)dS;{\iint }_{S}({x}^{2}-2y+z)dS; S는 좌표평면과 평면 z=6z=6 으로 유계인 4x+y=84x+y=8 의 그래프 부분이다.

영어 원문 보기

∬S(x2−2y+z)dS;{\iint }_{S}({x}^{2}-2y+z)dS; S is the portion of the graph of 4x+y=84x+y=8 bounded by the coordinate planes and plane z=6.z=6.

정답·풀이 보기

∫08∫06(4−3y+116y2+z)(1417)dzdy\int_{0}^{8}\int_{0}^{6}\left(4-3y+\frac{1}{16}{y}^{2}+z\right)\left(\frac{1}{4}\sqrt{17}\right)dzdy

원본 교재 풀이(영어)

∫08∫06(4−3y+116y2+z)(1417)dzdy\int_{0}^{8}\int_{0}^{6}\left(4-3y+\frac{1}{16}{y}^{2}+z\right)\left(\frac{1}{4}\sqrt{17}\right)dzdy

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.6절 · 29번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
10.OpenStax 3권 · 6.6절 · 41번대학 수준우리말 번역

∬S(x2−2y+z)dS;{\iint }_{S}({x}^{2}-2y+z)dS; S는 좌표평면과 평면 z=6z=6 으로 유계인 4x+y=84x+y=8 의 그래프 부분이다.

영어 원문 보기

∬S(x2−2y+z)dS;{\iint }_{S}({x}^{2}-2y+z)dS; S is the portion of the graph of 4x+y=84x+y=8 bounded by the coordinate planes and plane z=6.z=6.

정답·풀이 보기

∫02∫06[x2−2(8−4x)+z]17dzdx\int_{0}^{2}\int_{0}^{6}[{x}^{2}-2(8-4x)+z]\sqrt{17}dzdx

원본 교재 풀이(영어)

∫02∫06[x2−2(8−4x)+z]17dzdx\int_{0}^{2}\int_{0}^{6}[{x}^{2}-2(8-4x)+z]\sqrt{17}dzdx

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.6절 · 43번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
11.OpenStax 3권 · 6.6절 · 51번대학 수준우리말 번역

얇은 판이 원뿔 z=x2+y2z=\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}} 안쪽에 놓인 구 x2+y2+z2=a2{x}^{2}+{y}^{2}+{z}^{2}={a}^{2} 의 일부분 모양이다. S 는 원점을 중심으로 하고 반지름이 a 인 구껍질이라 하고, C 는 꼭짓점이 원점에 있고 대칭축이 z축과 일치하는 직원뿔이라 하자. ρ(x,y,z)=x2y2z\rho (x,y,z)={x}^{2}{y}^{2}z 일 때, 이 얇은 판의 질량을 구하세요.

3차원 그림이다. 원뿔이 위쪽으로 벌어져 있고, 뾰족한 끝은 원점에 있으며 대칭축은 *z*축과 일치한다. 원점을 중심으로 하는 반구의 윗부분이 아래쪽으로 열린 모양이며, *xy*평면에서 잘려 있다.

영어 원문 보기

A lamina has the shape of a portion of sphere x2+y2+z2=a2{x}^{2}+{y}^{2}+{z}^{2}={a}^{2} that lies within cone z=x2+y2.z=\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}. Let S be the spherical shell centered at the origin with radius a, and let C be the right circular cone with a vertex at the origin and an axis of symmetry that coincides with the z-axis. Determine the mass of the lamina if ρ(x,y,z)=x2y2z.\rho (x,y,z)={x}^{2}{y}^{2}z.

A diagram in three dimensions. A cone opens upward with point at the origin and an asic of symmetry that coincides with the z-axis. The upper half of a hemisphere with center at the origin opens downward and is cut off by the xy-plane.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

m=πa7192m=\frac{\pi {a}^{7}}{192}

원본 교재 풀이(영어)

m=πa7192m=\frac{\pi {a}^{7}}{192}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 6.6절 · 45번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
12.OpenStax 3권 · 6.6절 · 52번대학 수준우리말 번역

얇은 판이 구 x2+y2+z2=a2{x}^{2}+{y}^{2}+{z}^{2}={a}^{2} 의 일부분이고 원뿔 z=cot⁡φ0x2+y2z=\cot {\varphi }_{0}\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}} 안쪽에 놓여 있다. S 를 원점을 중심으로 하고 반지름이 a 인 구껍질이라 하고, C 를 꼭짓점이 원점에 있고 대칭축이 z축과 일치하는 직원뿔이라 하자. 원뿔의 옆면과 z축 사이의 각이 ϕ0, 이고 0≤ϕ0<π2{\phi }_{0},\,\text{이고}\,0\le {\phi }_{0}<\frac{\pi }{2} 라 하자. S 와 C 의 교차 부분에 둘러싸인 도형 부분의 질량을 구하세요. ρ(x,y,z)=x2y2z\rho (x,y,z)={x}^{2}{y}^{2}z 라 가정하세요.

3차원 그림이다. 원뿔이 위쪽으로 열려 있으며, 꼭짓점이 원점에 있고 대칭축이 z축과 일치한다. 원점을 중심으로 하는 반구의 윗부분이 아래쪽으로 열려 있으며 xy평면으로 잘려 있다.

영어 원문 보기

A lamina has the shape of a portion of sphere x2+y2+z2=a2{x}^{2}+{y}^{2}+{z}^{2}={a}^{2} that lies within cone z=cot⁡φ0x2+y2z=\cot {\varphi }_{0}\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}} Let S be the spherical shell centered at the origin with radius a, and let C be the right circular cone with a vertex at the origin and an axis of symmetry that coincides with the z-axis. Suppose the angle between the sides of the cone and the z-axis is ϕ0, with 0≤ϕ0<π2.{\phi }_{0},\,\text{with}\,0\le {\phi }_{0}<\frac{\pi }{2}. Determine the mass of that portion of the shape enclosed in the intersection of S and C. Assume ρ(x,y,z)=x2y2z.\rho (x,y,z)={x}^{2}{y}^{2}z.

A diagram in three dimensions. A cone opens upward with point at the origin and an asic of symmetry that coincides with the z-axis. The upper half of a hemisphere with center at the origin opens downward and is cut off by the xy-plane.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 3.3절 · 42번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
13.OpenStax 3권 · 6.6절 · 56번대학 수준우리말 번역

다음 연습문제에서, 방사형 벡터장 F=⟨x,y,z⟩(x2+y2+z2)p2=r∣∣r∣∣p\text{F}=\frac{\langle x,y,z\rangle }{{({x}^{2}+{y}^{2}+{z}^{2})}^{\frac{p}{2}}}=\frac{\text{r}}{{||\text{r}||}^{p}} 을 생각하자. 여기서 p 는 실수이다. S 는 원점을 중심으로 하고 반지름이 0<a<b0<a<b 인 구 A 와 구 B 로 이루어져 있다. S 를 지나는 전체 바깥쪽 선속은 바깥쪽 구 B 를 지나는 바깥쪽 선속에서 안쪽 구 A 를 지나 S 안으로 들어가는 선속을 뺀 것이다.

3차원에서 한 구가 다른 구의 안에 완전히 들어 있는 그림이다. 두 구의 중심은 모두 원점이다. 화살표들이 두 구의 바깥에서 원점을 향해 들어오고 있다.

p=0p=0 일 때 S 를 지나는 전체 선속을 구하세요.

영어 원문 보기

For the following exercises, consider the radial fields F=⟨x,y,z⟩(x2+y2+z2)p2=r∣∣r∣∣p,\text{F}=\frac{\langle x,y,z\rangle }{{({x}^{2}+{y}^{2}+{z}^{2})}^{\frac{p}{2}}}=\frac{\text{r}}{{||\text{r}||}^{p}}, where p is a real number. Let S consist of spheres A and B centered at the origin with radii 0<a<b.0<a<b. The total outward flux across S consists of the outward flux across the outer sphere B less the flux into S across inner sphere A.

A diagram in three dimensions of two spheres, one contained completely inside the other. Their centers are both at the origin. Arrows point in toward the origin from outside both spheres.

Find the total flux across S with p=0.p=0.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 3.3절 · 14번
# 면적분과 플럭스그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
14.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

정답·풀이 보기

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)
15.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)