, 라 하자. , 의 값을 구하고 그림으로 나타내세요.
영어 원문 보기
Let and . Evaluate and sketch and .
문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 벡터와 공간
평면·공간벡터의 덧셈·실수배·크기, 단위벡터를 다룬다
유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.
10문제 · 1 / 1쪽
, 라 하자. , 의 값을 구하고 그림으로 나타내세요.
Let and . Evaluate and sketch and .
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.
벡터 와 로 결정되는 평행사변형의 넓이가 임을 보이세요.

Show that the area of the parallelogram determined by the vectors and is .

평행사변형의 넓이는 밑변의 길이와 높이의 곱이다.

밑변을 로 잡을 수 있다. 그러면 가 변 와 사이의 각일 때, 높이는 이다. 따라서
The area of a parallelogram is the length of its base time its height.

We can choose the base to be . Then, if is the angle between its sides and , its height is . So
벡터 , 로 정해지는 평행육면체의 부피가
임을 보이세요.

Show that the volume of the parallelepiped determined by the vectors and is

평행육면체의 부피는 밑면의 넓이와 높이의 곱이다. 밑면을 벡터 와 로 정해지는 평행사변형으로 잡을 수 있다. 이 밑면의 넓이는 이다. 벡터 는 밑면에 수직이다.

와 밑면에 수직인 벡터 가 이루는 각을 라 하자. 평행육면체의 높이는 이다. 따라서
The volume of a parallelepiped is the area of its base time its height. We can choose the base to be the parallelogram determined by the vectors and . It has area . The vector is perpendicular to the base.

Denote by the angle between and the perpendicular . The height of the parallelepiped is . So
다음이 성립함을 직접 계산하여 확인하세요.
(a) , , (b)
Verify by direct computation that
(a) , , (b)
다음 명제를 생각하세요: " 이고 이면 이다." 이 명제가 참이면 증명하세요. 거짓이면 반례를 드세요.
Consider the following statement: “If and if then .” If the statment is true, prove it. If the statement is false, give a counterexample.
이 명제는 거짓이다. 두 수 , 가 같을 필요충분조건은 이다. 이는 다시 가 와 수직인 것과 필요충분조건이다( 은 모든 벡터와 수직이라는 약속에 따른다). 예를 들어 , 이면 은 와 수직이므로 이다.
This statement is false. The two numbers , are equal if and only if . This in turn is the case if and only if is perpendicular to (under the convention that is perpendicular to all vectors). For example, if , , then is perpendicular to so that .
다음 명제를 생각하세요. "벡터 는 어떤 실수 와 에 대해 의 꼴이다." 이 명제가 참이면 증명하세요. 거짓이면 반례를 드세요.
Consider the following statement: “The vector is of the form for some real numbers and .” If the statement is true, prove it. If the statement is false, give a counterexample.
이 명제는 참이다. 와 가 평행한 경우에는 이므로 이다. 따라서 와 가 평행하지 않다고 가정해도 된다. 그러면 와 가 전체를 움직일 때, 벡터 는 원점과 벡터 , 를 포함하는 평면 위를 움직인다. 이 평면을 라 하자. 는 영벡터가 아니고 와 모두에 수직이므로, 는 원점을 포함하고 에 수직인 평면이다. 는 언제나 에 수직이므로 위에 놓인다.
This statement is true. In the event that and are parallel, so that , so we may assume that and are not parallel. Then as and run over , the vector runs over the plane that contains the origin and the vectors and . Call this plane . Because is nonzero and perpendicular to both and , is the plane that contains the origin and is perpendicular to . As is always perpendicular to , it lies in .
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.