문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 극한·미분 심화

극한·미분 심화 전체 문제

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

402문제 · 1 / 21쪽

1.OpenStax 2권 · 5.1절 · 55번우리말 풀이

뉴턴 방법은 f(x)=0f(x)=0 의 해를 어림하는 방법으로, 처음 근삿값 x0x_0 에서 출발하여 xn+1=xn−f(xn)f′(xn)x_{n+1}=x_n-\dfrac{f(x_n)}{f'(x_n)} 로 수열을 차례로 정합니다. 주어진 ff 와 x0x_0 에 대하여 xn+1x_{n+1} 의 식을 쓰세요. 수열이 수렴하는 것으로 보이면 해 xx 의 정확한 식을 구하고, xx 를 소수 넷째 자리까지 구한 뒤, xnx_n 이 xx 와 소수 넷째 자리까지 같아지는 가장 작은 nn 을 구하세요.

[계산기 사용] f(x)=(x−1)2−2, x0=2f(x)=(x-1)^2-2,\ x_0=2

영어 원문 보기

Newton’s method seeks to approximate a solution f(x)=0f(x)=0 that starts with an initial approximation x0{x}_{0} and successively defines a sequence xn+1=xn−f(xn)f′(xn).{x}_{n+1}={x}_{n}-\frac{f({x}_{n})}{{f}^{'}({x}_{n})}. For the given choice of ff and x0,{x}_{0}, write out the formula for xn+1.{x}_{n+1}. If the sequence appears to converge, give an exact formula for the solution x,x, then identify the limit xx accurate to four decimal places and the smallest nn such that xn{x}_{n} agrees with xx up to four decimal places.

[T] f(x)=(x−1)2−2,f(x)={(x-1)}^{2}-2, x0=2{x}_{0}=2

답 쓰고 채점
풀이 보기

뉴턴 방법은 접선과 xx축의 교점으로 근을 점점 정확히 찾는 점화식이에요. 식을 간단히 하면 계산이 쉬워져요.

  1. 1

    f′f' 를 구해서 점화식을 써요. f(x)=(x−1)2−2f(x)=(x-1)^2-2 이니 f′(x)=2(x−1)f'(x)=2(x-1) 이에요. xn+1=xn−(xn−1)2−22(xn−1)x_{n+1}=x_n-\frac{(x_n-1)^2-2}{2(x_n-1)}

  2. 2

    식을 간단히 해요. yn=xn−1y_n=x_n-1 로 두면 yn+1=yn−yn2−22yn=yn2+1yny_{n+1}=y_n-\dfrac{y_n^2-2}{2y_n}=\dfrac{y_n}{2}+\dfrac1{y_n} 이고, x0=2x_0=2 이니 y0=1y_0=1 이에요.

  3. 3

    극한값(해)을 구해요. 수렴한다면 극한 yy 는 y=y2+1yy=\dfrac y2+\dfrac1y, 즉 y2=2y^2=2 를 만족해요. 처음부터 yn>0y_n>0 이므로 y=2y=\sqrt2, 따라서 x=1+2≈2.4142x=1+\sqrt2\approx2.4142 예요. (원래 방정식 (x−1)2=2(x-1)^2=2 의 큰 근과 같아요.)

  4. 4

    항을 차례로 계산해요.

    nn yny_n xn=1+ynx_n=1+y_n
    0 1 2
    1 1.5 2.5
    2 1.416667 2.416667
    3 1.414216 2.414216
    4 1.414214 2.414214
  5. 5

    처음으로 2.41422.4142 와 같아지는 nn 을 찾아요. x2≈2.4167x_2\approx2.4167 은 넷째 자리가 달라요. x3≈2.4142x_3\approx2.4142 부터는 소수 넷째 자리까지 xx 와 같아요. 그래서 가장 작은 nn 은 33 이에요.

답

xn+1=xn−(xn−1)2−22(xn−1)x_{n+1}=x_n-\dfrac{(x_n-1)^2-2}{2(x_n-1)}, x=1+2≈2.4142x=1+\sqrt2\approx2.4142, n=3n=3

자주 하는 실수

f′(x)f'(x) 를 (x−1)(x-1) 로 쓰고 22 를 빼먹어 점화식의 분모가 틀리는 실수가 있어요.

참고: 원본 교재의 답과 다르게 풀었어요 — 원본은 $n=5$ 라고 했으나 직접 계산하면 $x_3=2.414216\ldots$ 가 이미 $2.4142$ 와 소수 넷째 자리까지 같음($x_4$ 는 7자리가 같음). 원본이 더 많은 자리를 요구했거나 번호를 달리 센 것으로 보이며 사람이 확인 필요. 나머지(점화식, $1+\sqrt2$, $2.4142$)는 일치.

원본 교재 풀이(영어)

xn+1=xn−((xn−1)2−2)/2(xn−1);{x}_{n+1}={x}_{n}-({({x}_{n}-1)}^{2}-2)/2({x}_{n}-1); x=1+2,x=1+\sqrt{2}, x≈2.4142,x\approx 2.4142, n=5n=5

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.9절 · 8번
# 뉴턴 방법계산도전
2.OpenStax 1권 · 2.5절 · 1번대학 수준우리말 번역

다음 문제에서 주어진 각 명제에 알맞은 ε\varepsilon-δ\delta 정의를 쓰세요.

lim⁡x→af(x)=N\lim_{x\to a}f(x)=N

영어 원문 보기

In the following exercises, write the appropriate ε\varepsilon-δ\delta definition for each of the given statements.

lim⁡x→af(x)=N\lim_{x\to a}f(x)=N

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 2.5절 · 28번
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
3.OpenStax 1권 · 2.5절 · 2번대학 수준우리말 번역

다음 각 문제에서, 주어진 명제에 알맞은 ε\varepsilon-δ\delta 정의를 쓰세요.

lim⁡t→bg(t)=M\lim_{t\to b}g(t)=M

영어 원문 보기

In the following exercises, write the appropriate ε\varepsilon-δ\delta definition for each of the given statements.

lim⁡t→bg(t)=M\lim_{t\to b}g(t)=M

정답·풀이 보기

모든 ε>0\varepsilon >0 에 대해, 0<∣t−b∣<δ0<|t-b|<\delta 이면 ∣g(t)−M∣<ε|g(t)-M|<\varepsilon 이 되는 δ>0\delta >0 이 존재한다.

원본 교재 풀이(영어)

For every ε>0,\varepsilon >0, there exists a δ>0,\delta >0, so that if 0<∣t−b∣<δ,0<|t-b|<\delta , then ∣g(t)−M∣<ε|g(t)-M|<\varepsilon

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 2.5절 · 32번
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
4.OpenStax 1권 · 2.5절 · 3번대학 수준우리말 번역

다음 각 문제에서, 주어진 명제에 알맞은 ε\varepsilon-δ\delta 정의를 쓰세요.

lim⁡x→ch(x)=L\lim_{x\to c}h(x)=L

영어 원문 보기

In the following exercises, write the appropriate ε\varepsilon-δ\delta definition for each of the given statements.

lim⁡x→ch(x)=L\lim_{x\to c}h(x)=L

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 1.2절 · 4번
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
5.OpenStax 1권 · 2.5절 · 4번대학 수준우리말 번역

다음 각 문제에서, 주어진 명제에 알맞은 ε\varepsilon-δ\delta 정의를 쓰세요.

lim⁡x→aφ(x)=A\lim_{x\to a}\varphi (x)=A

영어 원문 보기

In the following exercises, write the appropriate ε\varepsilon-δ\delta definition for each of the given statements.

lim⁡x→aφ(x)=A\lim_{x\to a}\varphi (x)=A

정답·풀이 보기

모든 ε>0\varepsilon >0 에 대해, 0<∣x−a∣<δ0<|x-a|<\delta 이면 ∣φ(x)−A∣<ε|\varphi (x)-A|<\varepsilon 이 되는 δ>0\delta >0 이 존재한다.

원본 교재 풀이(영어)

For every ε>0,\varepsilon >0, there exists a δ>0,\delta >0, so that if 0<∣x−a∣<δ,0<|x-a|<\delta , then ∣φ(x)−A∣<ε|\varphi (x)-A|<\varepsilon

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 2.5절 · 2번
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
6.OpenStax 1권 · 2.5절 · 11번대학 수준우리말 번역

[계산기 사용] 다음 문제에서 그래프 계산기를 사용하여 주어진 명제가 성립하도록 하는 수 δ\delta 를 구하세요.

∣x−π12∣<δ|x-\frac{\pi }{12}|<\delta 일 때마다 ∣sin⁡(2x)−12∣<0.1,|\sin (2x)-\frac{1}{2}|<0.1,

영어 원문 보기

[T] In the following exercises, use a graphing calculator to find a number δ\delta such that the statements hold true.

∣sin⁡(2x)−12∣<0.1,|\sin (2x)-\frac{1}{2}|<0.1, whenever ∣x−π12∣<δ|x-\frac{\pi }{12}|<\delta

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 2.5절 · 18번
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
7.OpenStax 1권 · 2.5절 · 12번대학 수준우리말 번역

[계산기 사용] 다음 연습문제에서 그래프 계산기를 사용하여 주어진 명제가 성립하도록 하는 수 δ\delta 를 구하세요.

∣x−4−2∣<0.1, 은 항상 성립한다. 단, ∣x−8∣<δ|\sqrt{x-4}-2|<0.1,\,\text{은 항상 성립한다. 단,}\,|x-8|<\delta

영어 원문 보기

[T] In the following exercises, use a graphing calculator to find a number δ\delta such that the statements hold true.

∣x−4−2∣<0.1, whenever ∣x−8∣<δ|\sqrt{x-4}-2|<0.1,\,\text{whenever}\,|x-8|<\delta

정답·풀이 보기

δ<0.3900\delta <0.3900

원본 교재 풀이(영어)

δ<0.3900\delta <0.3900

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 2.5절 · 24번
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
8.OpenStax 1권 · 2.5절 · 28번대학 수준우리말 번역

극한의 엄밀한 정의를 이용하여 f(x)={x , x 가 유리수일 때0 , x 가 무리수일 때f(x)=\left\{\begin{array}{l}x\,\text{,}\,x\,\text{가 유리수일 때} \\ 0\,\text{,}\,x\,\text{가 무리수일 때}\end{array}\right. 에 대하여 lim⁡x→0f(x)\lim_{x\to 0}f(x) 를 구하세요. (힌트: x 가 유리수인 경우와 x 가 무리수인 경우의 두 가지로 나누어 생각하세요.)

영어 원문 보기

Using precise definitions of limits, determine lim⁡x→0f(x)\lim_{x\to 0}f(x) for f(x)={x if x is rational0 if x is irrational.f(x)=\left\{\begin{array}{l}x\,\text{if}\,x\,\text{is rational} \\ 0\,\text{if}\,x\,\text{is irrational}\end{array}\right.. (Hint: Break into two cases, x rational and x irrational.)

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
9.OpenStax 1권 · 2.5절 · 31번대학 수준우리말 번역

임의의 실수 상수 c 에 대해 lim⁡x→a[cf(x)]=cL\lim_{x\to a}[cf(x)]=cL 이다. (힌트: 두 경우 c=0c=0 과 c≠0.)c\ne 0.) 로 나누어 생각하세요.

영어 원문 보기

lim⁡x→a[cf(x)]=cL\lim_{x\to a}[cf(x)]=cL for any real constant c (Hint: Consider two cases: c=0c=0 and c≠0.)c\ne 0.)

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 2.5절 · 16번
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
10.OpenStax 1권 · 4.2절 · 1번대학 수준우리말 번역

임의의 일차함수 y=mx+b?y=mx+b? 에 대한 선형 근사는 무엇인가요?

영어 원문 보기

What is the linear approximation for any generic linear function y=mx+b?y=mx+b?

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.4절 · 3번
# 선형근사와 미분소계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
11.OpenStax 1권 · 4.2절 · 4번대학 수준우리말 번역

선형 근사는 언제 정확한가요?

영어 원문 보기

When is the linear approximation exact?

정답·풀이 보기

선형 근사는 y=f(x)y=f(x) 가 일차함수이거나 상수함수일 때 정확하다.

원본 교재 풀이(영어)

The linear approximation exact when y=f(x)y=f(x) is linear or constant.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.4절 · 4번
# 선형근사와 미분소계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
12.OpenStax 1권 · 4.2절 · 5번대학 수준우리말 번역

다음 문제에서 함수 y=f(x)y=f(x) 의 x=ax=a 근처에서의 선형 근사 L(x)L(x) 를 구하세요.

f(x)=x+x4,a=0f(x)=x+{x}^{4},a=0

영어 원문 보기

For the following exercises, find the linear approximation L(x)L(x) to y=f(x)y=f(x) near x=ax=a for the function.

f(x)=x+x4,a=0f(x)=x+{x}^{4},a=0

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 4.4절 · 4번
# 선형근사와 미분소계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
13.OpenStax 1권 · 4.2절 · 6번대학 수준우리말 번역

다음 문제에서(또는 다음 연습문제에서) 함수 y=f(x)y=f(x) 의 x=ax=a 근처에서의 선형 근사 L(x)L(x) 를 구하세요.

f(x)=1x,a=2f(x)=\frac{1}{x},a=2

영어 원문 보기

For the following exercises, find the linear approximation L(x)L(x) to y=f(x)y=f(x) near x=ax=a for the function.

f(x)=1x,a=2f(x)=\frac{1}{x},a=2

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

L(x)=12−14(x−2)L(x)=\frac{1}{2}-\frac{1}{4}(x-2)

원본 교재 풀이(영어)

L(x)=12−14(x−2)L(x)=\frac{1}{2}-\frac{1}{4}(x-2)

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.2절 · 4번
# 선형근사와 미분소계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
14.OpenStax 1권 · 4.2절 · 7번대학 수준우리말 번역

다음 연습문제에서 주어진 함수에 대해 x=ax=a 근처에서 y=f(x)y=f(x) 의 선형 근사 L(x)L(x) 를 구하세요.

f(x)=tan⁡x,a=π4f(x)=\tan x,a=\frac{\pi }{4}

영어 원문 보기

For the following exercises, find the linear approximation L(x)L(x) to y=f(x)y=f(x) near x=ax=a for the function.

f(x)=tan⁡x,a=π4f(x)=\tan x,a=\frac{\pi }{4}

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 4.4절 · 6번
# 선형근사와 미분소계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
15.OpenStax 1권 · 4.2절 · 8번대학 수준우리말 번역

다음 연습문제에서 주어진 함수에 대해 x=ax=a 근처에서 y=f(x)y=f(x) 의 선형 근사 L(x)L(x) 를 구하세요.

f(x)=sin⁡x,a=π2f(x)=\sin x,a=\frac{\pi }{2}

영어 원문 보기

For the following exercises, find the linear approximation L(x)L(x) to y=f(x)y=f(x) near x=ax=a for the function.

f(x)=sin⁡x,a=π2f(x)=\sin x,a=\frac{\pi }{2}

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

L(x)=1L(x)=1

원본 교재 풀이(영어)

L(x)=1L(x)=1

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.2절 · 30번
# 선형근사와 미분소계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
16.OpenStax 1권 · 4.2절 · 9번대학 수준우리말 번역

다음 연습문제에서 주어진 함수에 대해 x=ax=a 근처에서 y=f(x)y=f(x) 의 선형 근사 L(x)L(x) 를 구하세요.

f(x)=xsin⁡x,a=2πf(x)=x\sin x,a=2\pi

영어 원문 보기

For the following exercises, find the linear approximation L(x)L(x) to y=f(x)y=f(x) near x=ax=a for the function.

f(x)=xsin⁡x,a=2πf(x)=x\sin x,a=2\pi

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 1.8절 · 10번
# 선형근사와 미분소계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
17.OpenStax 1권 · 4.2절 · 10번대학 수준우리말 번역

다음 연습문제에서 주어진 함수에 대해 x=ax=a 근처에서 y=f(x)y=f(x) 의 선형 근사 L(x)L(x) 를 구하세요.

f(x)=sin⁡2x,a=0f(x)={\sin }^{2}x,a=0

영어 원문 보기

For the following exercises, find the linear approximation L(x)L(x) to y=f(x)y=f(x) near x=ax=a for the function.

f(x)=sin⁡2x,a=0f(x)={\sin }^{2}x,a=0

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

L(x)=0L(x)=0

원본 교재 풀이(영어)

L(x)=0L(x)=0

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.4절 · 5번
# 선형근사와 미분소계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
18.OpenStax 1권 · 4.2절 · 11번대학 수준우리말 번역

다음 연습문제에서 적절한 f(x)f(x) 와 aa 를 정하고 L(x)=f(a)+f′(a)(x−a)L(x)=f(a)+{f}^{'}(a)(x-a) 의 값을 계산하여, 주어진 값을 0.01 이내의 오차로 구하세요. 계산기를 사용하여 답을 확인하세요.

[계산기 사용] (2.001)6{(2.001)}^{6}

영어 원문 보기

For the following exercises, compute the values given within 0.01 by deciding on the appropriate f(x)f(x) and a,a, and evaluating L(x)=f(a)+f′(a)(x−a).L(x)=f(a)+{f}^{'}(a)(x-a). Check your answer using a calculator.

[T] (2.001)6{(2.001)}^{6}

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.2절 · 2번
# 선형근사와 미분소계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
19.OpenStax 1권 · 4.2절 · 12번대학 수준우리말 번역

다음 연습문제에서 적절한 f(x)f(x) 와 aa 를 정하고 L(x)=f(a)+f′(a)(x−a)L(x)=f(a)+{f}^{'}(a)(x-a) 의 값을 구하여, 주어진 값을 0.01 이내의 오차로 계산하세요. 계산기를 사용하여 답을 확인하세요.

[계산기 사용] sin⁡(0.02)\sin (0.02)

영어 원문 보기

For the following exercises, compute the values given within 0.01 by deciding on the appropriate f(x)f(x) and a,a, and evaluating L(x)=f(a)+f′(a)(x−a).L(x)=f(a)+{f}^{'}(a)(x-a). Check your answer using a calculator.

[T] sin⁡(0.02)\sin (0.02)

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기
# 선형근사와 미분소계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
20.OpenStax 1권 · 4.2절 · 13번대학 수준우리말 번역

다음 연습문제에서 적절한 f(x)f(x) 와 aa 를 정하고 L(x)=f(a)+f′(a)(x−a)L(x)=f(a)+{f}^{'}(a)(x-a) 의 값을 구하여, 주어진 값을 0.01 이내의 오차로 계산하세요. 계산기를 사용하여 답을 확인하세요.

[계산기 사용] cos⁡(0.03)\cos (0.03)

영어 원문 보기

For the following exercises, compute the values given within 0.01 by deciding on the appropriate f(x)f(x) and a,a, and evaluating L(x)=f(a)+f′(a)(x−a).L(x)=f(a)+{f}^{'}(a)(x-a). Check your answer using a calculator.

[T] cos⁡(0.03)\cos (0.03)

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.4절 · 2번
# 선형근사와 미분소계산자동 분류
OpenStax Calculus Volume 1 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)