비틀림 계산기

비틀림을 단계별로 계산

계산기는 주어진 벡터값 함수의 비틀림을 주어진 점에서 단계별로 구합니다.

관련 계산기: 곡률 계산기

$$$\langle$$$
,
,
$$$\rangle$$$
특정 점에서의 비틀림률이 필요하지 않으면 비워 두세요.

계산기가 무언가를 계산하지 못했거나 오류를 발견하셨거나, 제안이나 피드백이 있으시다면 문의해 주세요.

사용자 입력

$$$\mathbf{\vec{r}\left(t\right)} = \left\langle t^{2}, t^{3}, t\right\rangle$$$의 비틀림을 구하시오.

풀이

$$$\mathbf{\vec{r}\left(t\right)}$$$의 도함수를 구하세요: $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)} = \left\langle 2 t, 3 t^{2}, 1\right\rangle$$$ (단계별 풀이를 보려면 derivative calculator를 참조하세요).

$$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}$$$의 도함수를 구하세요: $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)} = \left\langle 2, 6 t, 0\right\rangle$$$ (단계별 풀이를 보려면 derivative calculator를 참조하세요).

외적을 구하시오: $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)} = \left\langle - 6 t, 2, 6 t^{2}\right\rangle$$$ (풀이 단계는 외적 계산기를 참조하세요.)

$$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)}$$$의 크기를 구하시오: $$$\mathbf{\left\lvert \mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)}\right\rvert} = 2 \sqrt{9 t^{4} + 9 t^{2} + 1}$$$ (단계는 크기 계산기를 참조하세요.)

$$$\mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)}$$$의 도함수를 구하세요: $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime\prime\prime}\left(t\right)} = \left\langle 0, 6, 0\right\rangle$$$ (단계별 풀이를 보려면 derivative calculator를 참조하세요).

내적을 구하세요: $$$\left(\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)}\right)\cdot \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime\prime}\left(t\right)} = 12$$$ (풀이 단계는 내적 계산기를 참조하세요).

마지막으로, 비틀림은 $$$\tau\left(t\right) = \frac{\left(\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)}\right)\cdot \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime\prime}\left(t\right)}}{\mathbf{\left\lvert \mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)}\right\rvert}^{2}} = \frac{3}{9 t^{4} + 9 t^{2} + 1}$$$입니다.

정답

비틀림은 $$$\tau\left(t\right) = \frac{3}{9 t^{4} + 9 t^{2} + 1}$$$A입니다.


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