연습문제 27–30에서 주어진 값에서의 곡률반지름을 구하세요.
, 일 때
영어 원문 보기
In Exercises 27–30 , find the radius of curvature at the indicated value.
, at
문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 벡터와 공간
이 단원의 모든 연습문제입니다. 소단원으로 좁혀 보려면 아래 꼬리표를 누르세요.
유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.
675문제 · 31 / 34쪽
연습문제 27–30에서 주어진 값에서의 곡률반지름을 구하세요.
, 일 때
In Exercises 27–30 , find the radius of curvature at the indicated value.
, at
연습문제 27–30에서 주어진 값에서의 곡률반지름을 구하세요.
, 일 때
In Exercises 27–30 , find the radius of curvature at the indicated value.
, at
연습문제 27–30에서 주어진 값에서의 곡률반지름을 구하세요.
, 일 때
In Exercises 27–30 , find the radius of curvature at the indicated value.
, at
연습문제 31–34에서 주어진 의 값에서 곡선의 접촉원의 방정식을 구하세요.
, 일 때
In Exercises 31–34 , find the equation of the osculating circle to the curve at the indicated -value.
, at
연습문제 31–34에서 주어진 의 값에 대해 곡선의 접촉원의 방정식을 구하세요.
, 일 때
In Exercises 31–34 , find the equation of the osculating circle to the curve at the indicated -value.
, at
연습문제 31–34에서 주어진 의 값에 대해 곡선의 접촉원의 방정식을 구하세요.
, 일 때
In Exercises 31–34 , find the equation of the osculating circle to the curve at the indicated -value.
, at
연습문제 31–34에서 주어진 의 값에 대해 곡선의 접촉원의 방정식을 구하세요.
, 일 때
In Exercises 31–34 , find the equation of the osculating circle to the curve at the indicated -value.
, at
에서 다음을 만족하는 모든 점 의 집합을 설명하세요.
(a) (b)
Describe the set of all points in that satisfy
(a) (b)
(a) 점 가 를 만족하는 것은 를 만족하는 것과 필요충분조건이고, 이는 와 같다. 은 에서 까지의 거리이므로, 점이 주어진 방정식을 만족하는 것은 으로부터의 거리가 3인 것과 필요충분조건이다. 따라서 구하는 집합은 을 중심으로 하고 반지름이 3인 구이다.
(b) (a)와 같이, 인 것은 인 것과 필요충분조건이다. 따라서 점이 주어진 부등식을 만족하는 것은 으로부터의 거리가 3보다 엄밀히 작은 것과 필요충분조건이다. 구하는 집합은 을 중심으로 하고 반지름이 3인 구의 내부이다.
(a) The point satisfies if and only if it satisfies , or equivalently . Since is the distance from to , our point satisfies the given equation if and only if its distance from is three. So the set is the sphere of radius 3 centered on .
(b) As in part (a), if and only if . Hence our point satifies the given inequality if and only if its distance from is strictly smaller than three. The set is the interior of the sphere of radius 3 centered on .
를 점 이라 하자.
(a) 에서 평면까지의 거리를 구하세요. (b) 에서 평면까지의 거리를 구하세요. (c) 에서 축 위의 점 까지의 거리를 구하세요. (d) 축 위의 점 중 에 가장 가까운 점을 구하세요. (e) 에서 축까지의 거리는 얼마인지 구하세요.
Let be the point .
(a) Find the distance from to the -plane. (b) Find the distance from to the -plane. (c) Find the distance from to the point on the -axis. (d) Find the point on the -axis that is closest to . (e) What is the distance from to the -axis?
(a) 임의의 점의 좌표는 그 점에서 평면까지의 부호 있는 거리이다. 따라서 에서 평면까지의 거리는 이다.
(b) 임의의 점의 좌표는 그 점에서 평면까지의 부호 있는 거리이다. 따라서 에서 평면까지의 거리는 이다.
(c) 에서 까지의 거리는
이다.
(d) 이므로 거리 은 일 때 최소이다. 다른 방법으로,
이다. 따라서 축 위의 점 중 에 가장 가까운 점은 이다.
(e) 이 축 위의 점 중 에 가장 가까운 점이므로, 에서 축까지의 거리는
이다.

(a) The coordinate of any point is the signed distance from the point to the -plane. So the distance from to the -plane is .
(b) The coordinate of any point is the signed distance from the point to the -plane. So the distance from to the -plane is .
(c) The distance from to is
(d) Since , the distance is minimized when . Alternatively,
So the point on the -axis that is closest to is .
(e) As is the point on the -axis that is nearest , the distance from to the -axis is

주어진 점들이 한 직선 위에 있는지(즉, 공선인지) 판단하세요.
(a) (b)
Determine whether or not the given points are collinear (that is, lie on a common straight line)
(a) (b)
세 점이 한 직선 위에 있으면, 첫째 점에서 둘째 점으로 향하는 벡터와 첫째 점에서 셋째 점으로 향하는 벡터는 모두 그 직선과 평행하므로 서로 평행해야 한다(즉, 서로의 배수여야 한다).

(a) 벡터 과 은 평행하지 않으므로(즉, 서로의 배수가 아니므로) 세 점은 한 직선 위에 있지 않다.
(b) 벡터 과 은 평행하므로(즉, 서로의 배수이므로) 세 점은 한 직선 위에 있다.
If three points are collinear, then the vector from the first point to the second point, and the vector from the first point to the third point must both be parallel to the line, and hence must be parallel to each other (i.e. must be multiples of each other).

(a) The vectors and are not parallel (i.e. are not multiples of each other), so the three points are not on the same line.
(b) The vectors and are parallel (i.e. are multiples of each other), so the three points are on the same line.
라 하자. 와 위로의 의 정사영을 구하세요.
Let . Compute the projection of on and .
세 꼭짓점이 , 인 삼각형은 직각을 가지고 있나요?
Does the triangle with vertices and have a right angle?
에서 로 향하는 벡터는 이다. 에서 로 향하는 벡터는 이다. 이 두 벡터의 내적은 이므로 두 벡터는 수직이고, 따라서 이 삼각형은 직각을 가진다.
The vector from to is . The vector from to is . The dot product between these two vectors is , so the vectors are perpendicular and the triangle does contain a right angle.
다음이 성립함을 직접 계산하여 확인하세요.
(a) , , (b)
Verify by direct computation that
(a) , , (b)
로부터 어떤 기하학적 결론을 이끌어 낼 수 있는지 설명하세요.
What geometric conclusions can you draw from ?
없다. 주어진 등식은 말이 되지 않는다. 좌변은 수이고 우변은 벡터이기 때문이다.
None. The given equation is nonsense. The left hand side is a number while the right hand side is a vector.
구의 지름 하나의 양 끝점이 와 일 때, 이 구의 방정식을 구하세요.
Find the equation of a sphere if one of its diameters has end points and .
구의 중심은 이다. 지름(즉 반지름의 2배)은 이다. 따라서 구의 반지름은 이고 구의 방정식은 다음과 같다.
The center of the sphere is . The diameter (i.e. twice the radius) is . So the radius of the sphere is and the equation of the sphere is
, 라 하자. 다음을 만족시키는 를 구하세요.
(a) (b) (c) 와 가 이루는 각이 이다.
Let and . Find so that
(a) (b) (c) The angle between and is .
(a) 이어야 하므로 이다.
(b) 이어야 하므로 이다.
(c) 이어야 한다. 양변을 제곱하면
이 두 값 모두 이므로 조건을 만족시키는 는 없다.
(a) We want or .
(b) We want or .
(c) We want . Squaring both sides gives
Both of these 's give so no works.
, 이라 하자.
(a) 방향으로의 의 성분을 구하세요. (b) 위로의 의 정사영을 구하세요. (c) 에 수직인 방향으로의 의 정사영을 구하세요.
Define and .
(a) Find the component of in the direction . (b) Find the projection of on . (c) Find the projection of perpendicular to .
(a) 방향으로의 의 성분은 이다.
(b) 위로의 의 정사영은 길이가 이고 방향이 인 벡터, 즉 이다.
(c) 에 수직인 방향으로의 의 정사영은 에서 위로의 정사영을 뺀 벡터, 즉 이다.
(a) The component of in the direction is
(b) The projection of on is a vector of length in direction , namely .
(c) The projection of perpendicular to is minus its projection on , namely .
을 계산하세요.
Compute .
정육면체의 대각선과 그 면 중 한 면의 대각선 사이의 각을 구하세요.
Find the angle between the diagonal of a cube and the diagonal of one of its faces.
정육면체의 높이, 길이, 너비가 라고 하자. 정육면체의 꼭짓점이 , , , , , , , 에 오도록 좌표축을 잡을 수 있다.
먼저 몇 가지 예를 살펴보자. 에서 까지의 대각선은 이다. 정육면체의 한 면은 꼭짓점이 , , , 이다. 이 면의 한 대각선은 에서 까지이므로 이다. 와 사이의 각은
꼭짓점이 , , , 인 면의 다른 대각선은 에서 까지의 대각선이다. 이 대각선은 이다. 와 사이의 각은
이제 일반적인 경우를 살펴보자. 정육면체의 모든 꼭짓점의 모든 성분은 또는 이다. 일반적으로 정육면체의 두 꼭짓점은 두 꼭짓점의 세 성분이 모두 서로 다르면 정육면체의 대각선의 반대쪽 양 끝에 있다. 예를 들어 대각선의 한 끝이 이면 다른 끝은 이다. 정육면체의 대각선은 모두 꼴이다. 이 대각선의 길이는 모두 이다. 두 꼭짓점은 성분 중 하나가 같으면 정육면체의 같은 면 위에 있다. 나머지 두 성분이 서로 다르면 그 두 꼭짓점은 그 면의 대각선의 반대쪽 양 끝에 있다. 예를 들어 와 는 모두 인 면 위에 있다. 성분 가 서로 다르고 성분 도 서로 다르므로 와 는 인 면의 대각선의 양 끝이다. 또는 인 면의 대각선은 이다. 또는 인 면의 대각선은 이다. 또는 인 면의 대각선은 이다. 이 대각선의 길이는 모두 이다. 정육면체의 대각선 중 하나와 면의 대각선 , , 중 하나의 내적은 꼴이므로 또는 또는 이어야 한다. 일반적으로 정육면체의 대각선과 면의 대각선 사이의 각은
Suppose that the cube has height, length and width . We may choose our coordinate axes so that the vertices of the cube are at , , , , , , and .
We'll start with a couple of examples. The diagonal from to is . One face of the cube has vertices , , and . One diagonal of this face runs from to and hence is . The angle between and is
A second diagonal for the face with vertices , , and is that running from to . This diagonal is . The angle between and is
Now we'll consider the general case. Note that every component of every vertex of the cube is either or . In general, two vertices of the cube are at opposite ends of a diagonal of the cube if all three components of the two vertices are different. For example, if one end of the diagonal is , the other end is . The diagonals of the cube are all of the form . All of these diagonals are of length . Two vertices are on the same face of the cube if one of their components agree. They are on opposite ends of a diagonal for the face if their other two components differ. For example and are both on the face with . Because the components are different and the components are different, and are the ends of a diagonal of the face with . The diagonals of the faces with or are . The diagonals of the faces with or are . The diagonals of the faces with or are . All of these diagonals have length . The dot product of one the cube diagonals with one of the face diagonals , , is of the form and hence must be either or or . In general, the angle between a cube diagonal and a face diagonal is
구슬 하나가 평면 위에 놓여 있다. 좌표계는 양의 축이 똑바로 위를 향하도록 잡았다. 계수 는 0이 아니고, 계수 와 는 둘 다 0은 아니다. 구슬은 어느 방향으로 구르는가? "" 과 " 가 둘 다 0은 아니다"라는 조건은 왜 붙였는지 설명하세요.
A marble is placed on the plane . The coordinate system has been chosen so that the positive –axis points straight up. The coefficient is nonzero and the coefficients and are not both zero. In which direction does the marble roll? Why were the conditions “” and “ not both zero” imposed?
구슬에는 두 힘이 작용한다. 첫째는 중력으로 이며, 은 구슬의 질량이다. 둘째는 평면이 가하는 수직항력이다. 이 힘은 평면에 수직인 방향으로 작용한다. 평면에 수직인 벡터 하나는 이다. 따라서 평면에 의한 힘은 이다. 여기서 는 평면에 수직인 알짜힘이 정확히 0이어야 한다는 성질로 정해지는데, 그래야 구슬이 평면 속으로 파고들지도, 평면에서 튀어 오르지도 않고 평면 위에 머문다. 중력을 법선 벡터 위로 정사영한 것은 다음과 같다.
따라서 를 정하는 조건은 다음과 같다.
그러면 구슬에 작용하는 전체 힘은 다음과 같다(마찰은 무시한다. 마찰은 운동 방향에 영향을 주지 않는다).
운동 방향은 이다. 이를 단위벡터로 바꾸려면 으로 나누면 된다. 이 방향 벡터는 에 수직이므로 평면에 평행하다. 이면 평면은 수직이다. 이 경우 구슬은 구르지 않고 곧장 아래로 떨어진다. 이면 평면은 수평이다. 이 경우 구슬은 구르지 않고 정지해 있다.
The marble is subject to two forces. The first, gravity, is with being the mass of the marble. The second is the normal force imposed by the plane. This forces acts in a direction perpendicular to the plane. One vector normal to the plane is . So the force due to the plane is with determined by the property that the net force perpendicular to the plane must be exactly zero, so that the marble remains on the plane, neither digging into nor flying off of it. The projection of the gravitational force onto the normal vector is
The condition that determines is thus
The total force on the marble is then (ignoring friction – which will have no effect on the direction of motion)
The direction of motion . If you want to turn this into a unit vector, just divide by . Note that the direction vector in perpendicular and hence is parallel to the plane. If , the plane is vertical. In this case, the marble doesn't roll – it falls straight down. If , the plane is horizontal. In this case, the marble doesn't roll — it remains stationary.