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원점에서 점(-2, 1, 2)로 향하는 단위벡터를 a1이라 할 때 y=… | [전자기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 15년 2회차
원점에서 점(-2, 1, 2)로 향하는 단위벡터를 a1이라 할 때 y=0인 평면에 평행이고 a1에 수직인 단위벡터 a2는?
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해설

구하는 단위벡터는 a2=±(12ax+12az)a_2 = \pm\left(\dfrac{1}{\sqrt{2}}a_x + \dfrac{1}{\sqrt{2}}a_z\right) 이다.

a1=−2ax+ay+2az3a_1 = \dfrac{-2a_x + a_y + 2a_z}{3} 이다. y=0 평면에 평행하려면 y 성분이 0이어야 하므로 a2=x ax+z aza_2 = x\,a_x + z\,a_z 로 둔다.
수직 조건 a1⋅a2=−2x+2z3=0⇒x=za_1\cdot a_2 = \dfrac{-2x + 2z}{3} = 0 \Rightarrow x = z
단위 크기로 맞추면 x=z=±12x = z = \pm\dfrac{1}{\sqrt{2}}

  • ±(12ax−12ay)\pm\left(\dfrac{1}{\sqrt{2}}a_x - \dfrac{1}{\sqrt{2}}a_y\right) 는 y 성분이 있어 y=0 평면에 평행하지 않고, a1a_1 과의 내적도 −2−132≠0\dfrac{-2-1}{3\sqrt{2}} \ne 0 이라 수직이 아니다.
  • ±(12az+12ay)\pm\left(\dfrac{1}{\sqrt{2}}a_z + \dfrac{1}{\sqrt{2}}a_y\right) 는 y 성분이 있고, 내적 2+132≠0\dfrac{2+1}{3\sqrt{2}} \ne 0 이라 수직이 아니다.
  • ±(12ay−12az)\pm\left(\dfrac{1}{\sqrt{2}}a_y - \dfrac{1}{\sqrt{2}}a_z\right) 는 y 성분이 있고, 내적 1−232≠0\dfrac{1-2}{3\sqrt{2}} \ne 0 이라 수직 조건도 만족하지 않는다.

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