미적분Ⅱ정적분의 활용수능 기출기본 문제 (3점 중반)

매개변수 곡선 길이

문제

매개변수 tt로 나타내어진 곡선 xx=etcos(3t)1\displaystyle = e ^{t} \cos \left( \sqrt{3} t \right) - 1, yy=etsin(3t)+1\displaystyle = e ^{t} \sin \left( \sqrt{3} t \right) + 1 (0tln70 \leq t \leq \ln 7) 의 길이는? [3점] 991010111112121313

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해설

x=etcos(3t)1\displaystyle x = e ^{t} \cos ( \sqrt{3} t ) - 1, y=etsin(3t)+1\displaystyle y = e ^{t} \sin ( \sqrt{3} t ) + 1 (0tln7)( 0 \leq t \leq \ln 7 )에서 양변을 시간에 대하여 미분하면 dxdt=etcos3t3etsin3t\displaystyle \frac{dx}{dt} = e ^{t} \cos \sqrt{3} t - \sqrt{3} e ^{t} \sin \sqrt{3} t dydt=etsin3t+3etcos3t\displaystyle \frac{dy}{dt} = e ^{t} \sin \sqrt{3} t + \sqrt{3} e ^{t} \cos \sqrt{3} t 0ln7(dxdt)2+(dydt)2\displaystyle \int _{0} ^{{\ln 7}} {\sqrt{\left( \frac{dx}{dt} \right) ^{2} + \left( \frac{dy}{dt} \right) ^{2}}}=0ln7(1+3)e2tdx\displaystyle = \int _{0} ^{\ln 7} {\sqrt{( 1 + 3 ) e ^{2 t}} dx} =[2et]0ln7\displaystyle = \left[ \begin{array}{l} \begin{matrix} {} \\ {} \end{matrix} 2 e ^{t} \end{array} \right] _{0} ^{\ln 7}=12= 12

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