다음 방정식과 식을 알맞은 그림과 짝지으세요. 직교좌표는 , 원기둥좌표는 , 구면좌표는 입니다.
(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

(F)

영어 원문 보기
Match the following equations and expressions with the corresponding pictures. Cartesian coordinates are , cylindrical coordinates are , and spherical coordinates are .
(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

(F)

정답·풀이 보기
(a) 는 (구면좌표) 가 상수인 곡면이다. 따라서 원점을 꼭짓점으로 하는 원뿔이다. 이므로 이고, 다음과 같이 를 직교좌표로 나타낼 수 있다.
따라서 (a)에 해당하는 그림은 (C)이다.
(b) 와 는 원기둥좌표이므로
에는 가 나타나지 않는다. 따라서 의 가 상수인 모든 단면은 직선 , 위에 중심이 있고 반지름이 인 (수평) 원이다. 이는 직선 , 을 중심축으로 하고 반지름이 인 원기둥이다. 따라서 (b)에 해당하는 그림은 (F)이다.
(c) 의 가 상수인 각 단면은 축 위에 중심이 있는 (수평) 원이다. 이 원의 반지름은 일 때 이고, 가 에서 멀어질수록 커진다. 따라서 은 (수평) 원들이 차곡차곡 쌓인 모양이고, 반지름은 에 따라 증가한다. 이는 일엽쌍곡면이다. (c)에 해당하는 그림은 (D)이다.
(d) 의 모든 점은 이다. 이 성질을 가진 것은 (B)뿐이다. 또한 가 상수인 각 단면은 에 중심이 있는 원임을 알 수 있다. 이 원의 반지름은 일 때 이고, 가 커질수록 증가한다. 곡면 은 포물면이다. (d)에 해당하는 그림은 (B)이다.
(e) 와 는 구면좌표이므로
이는 을 중심으로 하고 반지름이 인 구이다. (e)에 해당하는 그림은 (A)이다.
(f) 남은 가능성은 하나뿐이므로 (f)에 해당하는 그림은 (E)이다.
원본 교재 풀이(영어)
(a) is a surface of constant (spherical coordinate) . So it is a cone with vertex at the origin. We can express in cartesian coordinates by observing that so that , and
So the picture that corresponds to (a) is (C).
(b) As and are cylindrical coordinates
There is no appearing in . So every constant cross–section of is a (horizontal) circle of radius centred on the line , . It is a cylinder of radius centred on the line , . So the picture that corresponds to (b) is (F).
(c) Each constant cross–section of is a (horizontal) circle centred on the –axis. The radius of the circle is when and grows as moves away from . So consists of a bunch of (horizontal) circles stacked on top of each other, with the radius increasing with . It is a hyperboloid of one sheet. The picture that corresponds to (c) is (D).
(d) Every point of has . Only (B) has that property. We can also observe that every constant cross–section is a circle centred on . The radius of the circle is zero when and increases as increases. The surface is a paraboloid. The picture that corresponds to (d) is (B).
(e) As and are spherical coordinates
This is the sphere of radius centred on . The picture that corresponds to (e) is (A).
(f) The only possibility left is that the picture that corresponds to (f) is (E).










