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

7문제 · 1 / 1쪽

1.APEX · 11.4절 · 25번대학 수준우리말 번역

연습문제 25–30에서 r⃗(t)\vec r(t) 가 주어졌을 때 aTa_{\text{T}} 와 aNa_{\text{N}} 을 구하세요. 주어진 구간에서 r⃗(t)\vec r(t) 의 그래프를 그리고, 주어진 tt 의 값에서 aTa_{\text{T}} 와 aNa_{\text{N}} 의 상대적인 크기에 대해 설명하세요.

r⃗(t)=⟨t,t2⟩\vec r(t) = \left\langle t,t^2 \right\rangle ([−1,1][-1,1] 에서); t=0t=0 과 t=1t=1 을 생각하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 25–30 , find aTa_{\text{T}} and aNa_{\text{N}} given r⃗(t)\vec r(t). Sketch r⃗(t)\vec r(t) on the indicated interval, and comment on the relative sizes of aTa_{\text{T}} and aNa_{\text{N}} at the indicated tt values.

r⃗(t)=⟨t,t2⟩\vec r(t) = \left\langle t,t^2 \right\rangle on [−1,1][-1,1]; consider t=0t=0 and t=1t=1.

정답·풀이 보기

aT=4t1+4t2a_{\text{T}} = \frac{4t}{\sqrt{1+4t^2}} 이고 aN=4−16t21+4t2a_{\text{N}} = \sqrt{4-\frac{16t^2}{1+4t^2}} 이다.

t=0t=0 일 때, aT=0a_{\text{T}} = 0 이고 aN=2a_{\text{N}} = 2 이다;

t=1t=1 일 때, aT=4/5a_{\text{T}} = 4/\sqrt{5} 이고 aN=2/5a_{\text{N}} = 2/\sqrt{5} 이다.

t=0t=0 에서는 모든 가속도가 속력이 아니라 속도의 방향을 바꾸는 형태로 나타난다; t=1t=1 에서는 방향을 바꾸는 데보다 속력을 바꾸는 데 더 많은 가속도가 쓰인다.

원본 교재 풀이(영어)

aT=4t1+4t2a_{\text{T}} = \frac{4t}{\sqrt{1+4t^2}} and aN=4−16t21+4t2a_{\text{N}} = \sqrt{4-\frac{16t^2}{1+4t^2}}

At t=0t=0, aT=0a_{\text{T}} = 0 and aN=2a_{\text{N}} = 2;

At t=1t=1, aT=4/5a_{\text{T}} = 4/\sqrt{5} and aN=2/5a_{\text{N}} = 2/\sqrt{5}.

At t=0t=0, all acceleration comes in the form of changing the direction of velocity and not the speed; at t=1t=1, more acceleration comes in changing the speed than in changing direction.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 11.4절 · 2번
# 단위접선·법선벡터그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
2.APEX · 11.4절 · 26번대학 수준우리말 번역

연습문제 25–30에서 r⃗(t)\vec r(t) 가 주어졌을 때 aTa_{\text{T}} 와 aNa_{\text{N}} 을 구하세요. 주어진 구간에서 r⃗(t)\vec r(t) 의 그래프를 그리고, 주어진 tt 의 값에서 aTa_{\text{T}} 와 aNa_{\text{N}} 의 상대적인 크기에 대해 설명하세요.

r⃗(t)=⟨t,1/t⟩\vec r(t) = \left\langle t,1/t \right\rangle ((0,4](0,4] 에서); t=1t=1 과 t=2t=2 를 생각하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 25–30 , find aTa_{\text{T}} and aNa_{\text{N}} given r⃗(t)\vec r(t). Sketch r⃗(t)\vec r(t) on the indicated interval, and comment on the relative sizes of aTa_{\text{T}} and aNa_{\text{N}} at the indicated tt values.

r⃗(t)=⟨t,1/t⟩\vec r(t) = \left\langle t,1/t \right\rangle on (0,4](0,4]; consider t=1t=1 and t=2t=2.

정답·풀이 보기

aT=−2/t51+1/t4a_{\text{T}} = \frac{-2/t^5}{\sqrt{1+1/t^4}} 이고 aN=4t6−4/t101+1/t4a_{\text{N}} = \sqrt{\frac{4}{t^6}-\frac{4/t^{10}}{1+1/t^4}} 이다.

t=1t=1 일 때, aT=2a_{\text{T}} = \sqrt{2} 이고 aN=−2a_{\text{N}} = -\sqrt{2} 이다;

t=2t=2 일 때, aT=−1417a_{\text{T}} = -\frac{1}{4\sqrt{17}} 이고 aN=117a_{\text{N}} = \frac{1}{\sqrt{17}} 이다.

t=1t=1 에서는 가속도가 속력을 바꾸는 것과 방향을 바꾸는 것에서 “같은 정도로” 나온다; t=2t=2 에서는 가속도 자체가 거의 0⃗\vec 0 이다; aTa_{\text{T}} 의 값이 작은 것은 속력이 거의 일정함을 보여 주고, aNa_{\text{N}} 의 값이 작은 것은 방향이 빠르게 바뀌지 않음을 보여 준다.

원본 교재 풀이(영어)

aT=−2/t51+1/t4a_{\text{T}} = \frac{-2/t^5}{\sqrt{1+1/t^4}} and aN=4t6−4/t101+1/t4a_{\text{N}} = \sqrt{\frac{4}{t^6}-\frac{4/t^{10}}{1+1/t^4}}

At t=1t=1, aT=2a_{\text{T}} = \sqrt{2} and aN=−2a_{\text{N}} = -\sqrt{2};

At t=2t=2, aT=−1417a_{\text{T}} = -\frac{1}{4\sqrt{17}} and aN=117a_{\text{N}} = \frac{1}{\sqrt{17}}.

At t=1t=1, acceleration comes from changing speed and changing direction in “equal measure;” at t=2t=2, acceleration is nearly 0⃗\vec 0 as it is; the low value of aTa_{\text{T}} shows that the speed is nearly constant and the low value of aNa_{\text{N}} shows the direction is not changing quickly.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 11.4절 · 4번
# 단위접선·법선벡터그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
3.APEX · 11.4절 · 27번대학 수준우리말 번역

연습문제 25–30에서 r⃗(t)\vec r(t) 가 주어졌을 때 aTa_{\text{T}} 와 aNa_{\text{N}} 을 구하세요. 주어진 구간에서 r⃗(t)\vec r(t) 의 그래프를 그리고, 주어진 tt 의 값에서 aTa_{\text{T}} 와 aNa_{\text{N}} 의 상대적인 크기에 대해 설명하세요.

r⃗(t)=⟨2cos⁡t,2sin⁡t⟩\vec r(t) = \left\langle 2\cos t,2\sin t \right\rangle ([0,2π][0,2\pi] 에서); t=0t=0 과 t=π/2t=\pi/2 를 생각하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 25–30 , find aTa_{\text{T}} and aNa_{\text{N}} given r⃗(t)\vec r(t). Sketch r⃗(t)\vec r(t) on the indicated interval, and comment on the relative sizes of aTa_{\text{T}} and aNa_{\text{N}} at the indicated tt values.

r⃗(t)=⟨2cos⁡t,2sin⁡t⟩\vec r(t) = \left\langle 2\cos t,2\sin t \right\rangle on [0,2π][0,2\pi]; consider t=0t=0 and t=π/2t=\pi/2.

정답·풀이 보기

aT=0a_{\text{T}} = 0 이고 aN=2a_{\text{N}} = 2 이다.

t=0t=0 일 때, aT=0a_{\text{T}} = 0 이고 aN=2a_{\text{N}} = 2 이다;

t=π/2t=\pi/2 일 때, aT=0a_{\text{T}} = 0 이고 aN=2a_{\text{N}} = 2 이다.

물체가 일정한 속력으로 움직이므로 모든 가속도는 방향을 바꾸는 데서 나오며, 따라서 aT=0a_{\text{T}}=0 이다. a⃗(t)\vec a(t) 는 항상 N⃗(t)\vec N(t) 와 평행하지만 길이가 두 배이므로 aN=2a_{\text{N}}=2 이다.

원본 교재 풀이(영어)

aT=0a_{\text{T}} = 0 and aN=2a_{\text{N}} = 2

At t=0t=0, aT=0a_{\text{T}} = 0 and aN=2a_{\text{N}} = 2;

At t=π/2t=\pi/2, aT=0a_{\text{T}} = 0 and aN=2a_{\text{N}} = 2.

The object moves at constant speed, so all acceleration comes from changing direction, hence aT=0a_{\text{T}}=0. a⃗(t)\vec a(t) is always parallel to N⃗(t)\vec N(t), but twice as long, hence aN=2a_{\text{N}}=2.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 1.4절 · 31번
# 단위접선·법선벡터그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
4.APEX · 11.4절 · 28번대학 수준우리말 번역

연습문제 25–30에서 r⃗(t)\vec r(t) 가 주어졌을 때 aTa_{\text{T}} 와 aNa_{\text{N}} 을 구하세요. 주어진 구간에서 r⃗(t)\vec r(t) 의 그래프를 그리고, 주어진 tt 값에서 aTa_{\text{T}} 와 aNa_{\text{N}} 의 상대적인 크기에 대해 설명하세요.

r⃗(t)=⟨cos⁡(t2),sin⁡(t2)⟩\vec r(t) = \left\langle \cos (t^2),\sin (t^2) \right\rangle , 구간 (0,2π](0,2\pi]; t=π/2t=\sqrt{\pi/2} 와 t=πt=\sqrt{\pi} 에서 생각하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 25–30 , find aTa_{\text{T}} and aNa_{\text{N}} given r⃗(t)\vec r(t). Sketch r⃗(t)\vec r(t) on the indicated interval, and comment on the relative sizes of aTa_{\text{T}} and aNa_{\text{N}} at the indicated tt values.

r⃗(t)=⟨cos⁡(t2),sin⁡(t2)⟩\vec r(t) = \left\langle \cos (t^2),\sin (t^2) \right\rangle on (0,2π](0,2\pi]; consider t=π/2t=\sqrt{\pi/2} and t=πt=\sqrt{\pi}.

정답·풀이 보기

aT=2a_{\text{T}} = 2 이고 aN=4t2a_{\text{N}} = 4t^2

t=π/2t=\sqrt{\pi/2} 일 때 aT=2a_{\text{T}} = 2 이고 aN=2πa_{\text{N}} = 2\pi 이다.

t=πt=\sqrt{\pi} 일 때 aT=2a_{\text{T}} = 2 이고 aN=4πa_{\text{N}} = 4\pi 이다.

물체는 속력이 증가하며 움직이고(상수인 가속도로 증가), 따라서 aT=2a_{\text{T}}=2 이다. 물체의 속력이 증가하는데도 항상 반지름이 1인 원을 따라 움직이므로, 방향은 더 빠르게 변해야 한다. 방향을 바꾸는 가속도의 크기는 시간이 지날수록 증가한다.

원본 교재 풀이(영어)

aT=2a_{\text{T}} = 2 and aN=4t2a_{\text{N}} = 4t^2

At t=π/2t=\sqrt{\pi/2}, aT=2a_{\text{T}} = 2 and aN=2πa_{\text{N}} = 2\pi;

At t=πt=\sqrt{\pi}, aT=2a_{\text{T}} = 2 and aN=4πa_{\text{N}} = 4\pi.

The object moves at increasing speed (increasing at a constant rate of acceleration), hence aT=2a_{\text{T}}=2. Since the object is increasing speed yet always traveling in a circle of radius 1, the direction must change more quickly; the amount of acceleration that changes direction increases over time.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 1.4절 · 2번
# 단위접선·법선벡터그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
5.APEX · 11.4절 · 29번대학 수준우리말 번역

연습문제 25–30에서 r⃗(t)\vec r(t) 가 주어졌을 때 aTa_{\text{T}} 와 aNa_{\text{N}} 을 구하세요. 주어진 구간에서 r⃗(t)\vec r(t) 의 그래프를 그리고, 주어진 tt 값에서 aTa_{\text{T}} 와 aNa_{\text{N}} 의 상대적인 크기에 대해 설명하세요.

r⃗(t)=⟨acos⁡t,asin⁡t,bt⟩\vec r(t) = \left\langle a\cos t,a\sin t, bt \right\rangle , 구간 [0,2π][0,2\pi], 단 a,b>0a,b>0; t=0t=0 과 t=π/2t=\pi/2 에서 생각하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 25–30 , find aTa_{\text{T}} and aNa_{\text{N}} given r⃗(t)\vec r(t). Sketch r⃗(t)\vec r(t) on the indicated interval, and comment on the relative sizes of aTa_{\text{T}} and aNa_{\text{N}} at the indicated tt values.

r⃗(t)=⟨acos⁡t,asin⁡t,bt⟩\vec r(t) = \left\langle a\cos t,a\sin t, bt \right\rangle on [0,2π][0,2\pi], where a,b>0a,b>0; consider t=0t=0 and t=π/2t=\pi/2.

정답·풀이 보기

aT=0a_{\text{T}} = 0 이고 aN=aa_{\text{N}} = a

t=0t=0 일 때 aT=0a_{\text{T}} = 0 이고 aN=aa_{\text{N}} = a 이다.

t=π/2t=\pi/2 일 때 aT=0a_{\text{T}} = 0 이고 aN=aa_{\text{N}} = a 이다.

물체는 일정한 속력으로 움직이므로 aTa_{\text{T}} 는 항상 0 이다. 물체는 zz 축을 따라 일정한 비율로 “상승”하므로, 모든 가속도는 zz 축 둘레를 도는 방향 변화에서 나온다. 이 원의 반지름이 클수록 가속도가 크므로 aN=aa_{\text{N}}=a 이다.

원본 교재 풀이(영어)

aT=0a_{\text{T}} = 0 and aN=aa_{\text{N}} = a

At t=0t=0, aT=0a_{\text{T}} = 0 and aN=aa_{\text{N}} = a;

At t=π/2t=\pi/2, aT=0a_{\text{T}} = 0 and aN=aa_{\text{N}} = a.

The object moves at constant speed, meaning that aTa_{\text{T}} is always 0. The object “rises” along the zz-axis at a constant rate, so all acceleration comes in the form of changing direction circling the zz-axis. The greater the radius of this circle the greater the acceleration, hence aN=aa_{\text{N}}=a.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 1.4절 · 1번
# 단위접선·법선벡터그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
6.APEX · 11.4절 · 30번대학 수준우리말 번역

연습문제 25–30에서 r⃗(t)\vec r(t) 가 주어졌을 때 aTa_{\text{T}} 와 aNa_{\text{N}} 을 구하세요. 주어진 구간에서 r⃗(t)\vec r(t) 의 그래프를 그리고, 주어진 tt 값에서 aTa_{\text{T}} 와 aNa_{\text{N}} 의 상대적인 크기에 대해 설명하세요.

r⃗(t)=⟨5cos⁡t,4sin⁡t,3sin⁡t⟩\vec r(t) = \left\langle 5\cos t,4\sin t, 3\sin t \right\rangle , 구간 [0,2π][0,2\pi]; t=0t=0 과 t=π/2t=\pi/2 에서 생각하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 25–30 , find aTa_{\text{T}} and aNa_{\text{N}} given r⃗(t)\vec r(t). Sketch r⃗(t)\vec r(t) on the indicated interval, and comment on the relative sizes of aTa_{\text{T}} and aNa_{\text{N}} at the indicated tt values.

r⃗(t)=⟨5cos⁡t,4sin⁡t,3sin⁡t⟩\vec r(t) = \left\langle 5\cos t,4\sin t, 3\sin t \right\rangle on [0,2π][0,2\pi]; consider t=0t=0 and t=π/2t=\pi/2.

정답·풀이 보기

aT=0a_{\text{T}} = 0 이고 aN=5a_{\text{N}} = 5

t=0t=0 일 때 aT=0a_{\text{T}} = 0 이고 aN=5a_{\text{N}} = 5 이다.

t=π/2t=\pi/2 일 때 aT=0a_{\text{T}} = 0 이고 aN=5a_{\text{N}} = 5 이다.

물체는 일정한 속력으로 움직이므로 aTa_{\text{T}} 는 항상 0 이다. 따라서 가속도는 항상 진행 방향에 수직이다. 이 경우에는 항상 진행 방향에 수직인 단위벡터의 5배이다.

원본 교재 풀이(영어)

aT=0a_{\text{T}} = 0 and aN=5a_{\text{N}} = 5

At t=0t=0, aT=0a_{\text{T}} = 0 and aN=5a_{\text{N}} = 5;

At t=π/2t=\pi/2, aT=0a_{\text{T}} = 0 and aN=5a_{\text{N}} = 5.

The object moves at constant speed, meaning that aTa_{\text{T}} is always 0. Acceleration is thus always perpendicular to the direction of travel; in this particular case, it is always 5 times the unit vector pointing orthogonal to the direction of travel.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 1.4절 · 16번
# 단위접선·법선벡터그래프·표 해석자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
7.CLP-4 · 1.4절 · 1번대학 수준우리말 번역

아래는 삼차원 곡선과 한 점에서의 접촉원(밀착원)을 그린 것이다. 이 그림에 T^\hat{\mathbf{T}} 와 N^\hat{\mathbf{N}} 을 표시하세요. B^\hat{\mathbf{B}} 는 종이 밖으로 독자 쪽을 향하나요, 아니면 종이 안으로 독자에게서 멀어지는 쪽을 향하나요?

그림

영어 원문 보기

In the sketch below of a three-dimensional curve and its osculating circle at a point, label T^\hat{\mathbf{T}} and N^\hat{\mathbf{N}}. Will B^\hat{\mathbf{B}} be pointing out of the paper towards the reader, or into the paper away from the reader?

figure

정답·풀이 보기

T^\hat{\mathbf{T}} 는 곡선에 접하고, N^\hat{\mathbf{N}} 은 곡선에 수직이다.

그림

오른손 법칙과 B^=T^×N^\hat{\mathbf{B}}=\hat{\mathbf{T}} \times \hat{\mathbf{N}} 을 이용하면 B^\hat{\mathbf{B}} 는 종이 밖(독자 쪽)을 향한다.

이를 확인하려면, 오른손의 네 손가락을 T^\hat{\mathbf{T}} 의 방향으로 향한 뒤 N^\hat{\mathbf{N}} 의 방향이 될 때까지 안쪽으로 감아 쥔다. 이렇게 하려면 엄지손가락이 자신에게서 멀어지는 쪽이 아니라 자신을 향해야 한다. 엄지손가락이 가리키는 방향이 T^×N^\hat{\mathbf{T}} \times \hat{\mathbf{N}} 의 방향이다.

원본 교재 풀이(영어)

T^\hat{\mathbf{T}} is tangent to the curve, while N^\hat{\mathbf{N}} is perpendicular to it.

figure

Using the right-hand rule and B^=T^×N^\hat{\mathbf{B}}=\hat{\mathbf{T}} \times \hat{\mathbf{N}}, B^\hat{\mathbf{B}} points out of the page (towards the reader).

To see this, point the fingers of your right hand in the direction of T^\hat{\mathbf{T}}, and curl them inwards until they are in the direction of N^\hat{\mathbf{N}}. To do this, your thumb must be pointing towards you, not away from you. Your thumb shows the direction of T^×N^\hat{\mathbf{T}} \times \hat{\mathbf{N}}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-4 · 1.4절 · 2번
# 단위접선·법선벡터그래프·표 해석기본자동 분류
CLP-4 Vector Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)