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

603문제 · 27 / 31쪽

521.APEX · 17번대학 수준우리말 번역

연습문제 17–20에서 미분방정식을 변수분리형, 1계 선형, 또는 둘 다로 분류하고, 알맞은 방법을 사용하여 초깃값 문제를 푸세요.

y′=y+yx2\displaystyle y' = y + yx^2, y(0)=−5y(0) = -5

영어 원문 보기

In Exercises 17–20, classify the differential equation as separable, first order linear, or both, and solve the initial value problem using an appropriate method.

y′=y+yx2\displaystyle y' = y + yx^2, y(0)=−5y(0) = -5

정답·풀이 보기

둘 다; y=−5ex+13x3\displaystyle y = -5e^{x + \frac{1}{3}x^3}

원본 교재 풀이(영어)

Both; y=−5ex+13x3\displaystyle y = -5e^{x + \frac{1}{3}x^3}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.5절 · 6번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
522.APEX · 18번대학 수준우리말 번역

연습문제 17–20에서 미분방정식을 변수분리형, 1계 선형, 또는 둘 다로 분류하고, 알맞은 방법을 사용하여 초깃값 문제를 푸세요.

xeyy′=x2sin⁡x\displaystyle xe^y y' = x^2\sin x, y(0)=0y(0) = 0

영어 원문 보기

In Exercises 17–20, classify the differential equation as separable, first order linear, or both, and solve the initial value problem using an appropriate method.

xeyy′=x2sin⁡x\displaystyle xe^y y' = x^2\sin x, y(0)=0y(0) = 0

정답·풀이 보기

변수분리형; ey=sin⁡x−xcos⁡x+1\displaystyle e^y = \sin x - x\cos x + 1

원본 교재 풀이(영어)

separable; ey=sin⁡x−xcos⁡x+1\displaystyle e^y = \sin x - x\cos x + 1

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.5절 · 28번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
523.APEX · 19번대학 수준우리말 번역

17–20번 문제에서, 미분방정식을 변수분리형, 1계 선형, 또는 둘 다로 분류하고, 적절한 방법을 사용하여 초깃값 문제를 푸세요.

(x−1)y′+y=x2−1\displaystyle (x-1)y'+y = x^2-1, y(0)=2y(0) = 2

영어 원문 보기

In Exercises 17–20, classify the differential equation as separable, first order linear, or both, and solve the initial value problem using an appropriate method.

(x−1)y′+y=x2−1\displaystyle (x-1)y'+y = x^2-1, y(0)=2y(0) = 2

정답·풀이 보기

선형; y=x3−3x−63(x−1)\displaystyle y = \frac{x^3-3x-6}{3(x-1)}

원본 교재 풀이(영어)

linear; y=x3−3x−63(x−1)\displaystyle y = \frac{x^3-3x-6}{3(x-1)}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.5절 · 18번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
524.APEX · 20번대학 수준우리말 번역

17–20번 문제에서, 미분방정식을 변수분리형, 1계 선형, 또는 둘 다로 분류하고, 적절한 방법을 사용하여 초깃값 문제를 푸세요.

y′=y2+y−2\displaystyle y' = y^2+y-2, y(0)=1y(0) = 1

영어 원문 보기

In Exercises 17–20, classify the differential equation as separable, first order linear, or both, and solve the initial value problem using an appropriate method.

y′=y2+y−2\displaystyle y' = y^2+y-2, y(0)=1y(0) = 1

정답·풀이 보기

변수분리형; y=1\displaystyle y = 1

원본 교재 풀이(영어)

separable; y=1\displaystyle y = 1

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.5절 · 42번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
525.APEX · 21번대학 수준우리말 번역

21–22번 문제에서, 미분방정식의 기울기장을 그리세요. 기울기장을 이용하여 xx 의 값이 클 때 초깃값 문제의 해의 거동을 예측하세요. 초깃값 문제를 풀고, 예측이 맞는지 확인하세요.

y′=x−y\displaystyle y' = x-y, y(0)=0y(0) = 0

영어 원문 보기

In Exercises 21–22, draw a slope field for the differential equation. Use the slope field to predict the behavior of the solution to the initial value problem for large xx values. Solve the initial value problem, and verify your prediction.

y′=x−y\displaystyle y' = x-y, y(0)=0y(0) = 0

정답·풀이 보기

그림

해는 증가하다가 직선 y=x−1y=x-1 을 따라가기 시작한다.

y=x−1+e−xy = x-1 + e^{-x}

원본 교재 풀이(영어)

figure

The solution will increase and begin to follow the line y=x−1y=x-1.

y=x−1+e−xy = x-1 + e^{-x}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.5절 · 40번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
526.APEX · 22번대학 수준우리말 번역

21–22번 문제에서, 미분방정식의 기울기장을 그리세요. 기울기장을 이용하여 xx 의 값이 클 때 초깃값 문제의 해의 거동을 예측하세요. 초깃값 문제를 풀고, 예측이 맞는지 확인하세요.

(X+1)y′+y=1x+1\displaystyle (X+1)y' + y = \frac{1}{x+1}, y(0)=2y(0) = 2

영어 원문 보기

In Exercises 21–22, draw a slope field for the differential equation. Use the slope field to predict the behavior of the solution to the initial value problem for large xx values. Solve the initial value problem, and verify your prediction.

(X+1)y′+y=1x+1\displaystyle (X+1)y' + y = \frac{1}{x+1}, y(0)=2y(0) = 2

정답·풀이 보기

그림

해는 감소하여 y=0y=0 에 가까워진다.

y=2+ln⁡(x+1)x+1\displaystyle y = \frac{2 + \ln(x+1)}{x+1}

원본 교재 풀이(영어)

figure

The solution will decrease and approach y=0y=0.

y=2+ln⁡(x+1)x+1\displaystyle y = \frac{2 + \ln(x+1)}{x+1}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.5절 · 46번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
527.APEX · 1번대학 수준우리말 번역

1–12번 문제에서, 이 절의 도구를 사용하여 제시된 물음에 답하세요.

xx 에 대한 yy 의 변화율이 10−y10 - y 에 비례한다고 가정하세요. yy 에 대한 미분방정식을 세우고 푸세요.

영어 원문 보기

In Exercises 1–12, use the tools in the section to answer the questions presented.

Suppose the rate of change of yy with respect to xx is proportional to 10−y10 - y. Write down and solve a differential equation for yy.

정답·풀이 보기

y=10+Ce−kxy = 10 + Ce^{-kx}

원본 교재 풀이(영어)

y=10+Ce−kxy = 10 + Ce^{-kx}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 7.5절 · 6번
# 미분방정식 모델링계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
528.APEX · 2번대학 수준우리말 번역

연습문제 1–12번에서는 이 절에서 배운 도구를 사용하여 주어진 질문에 답하세요.

학생이 250명인 한 중학교에서 소문이 퍼지고 있다. 소문이 퍼지는 속도는 아직 소문을 듣지 못한 학생 수에 비례한다고 하자. 1명이 소문을 시작했고 3일 후에 75명의 학생이 소문을 들었다면, 학교 학생의 80%가 소문을 들을 때까지 며칠이 걸리는지 구하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 1–12, use the tools in the section to answer the questions presented.

A rumor is spreading through a middle school with 250 students. Suppose the rumor spreads at a rate proportional to the number of students who haven't heard the rumor yet. If 1 person starts the rumor, and 75 students have heard the rumor 3 days later, how many days will it take until 80% of the students in the school have heard the rumor?

답 쓰고 채점
일
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# 미분방정식 모델링계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
529.APEX · 3번대학 수준우리말 번역

연습문제 1–12번에서는 이 절에서 배운 도구를 사용하여 주어진 질문에 답하세요.

학생이 250명인 한 중학교에서 소문이 퍼지고 있다. 소문이 퍼지는 속도는 소문을 들은 학생 수와 아직 소문을 듣지 못한 학생 수의 곱에 비례한다고 하자. 1명이 소문을 시작했고 3일 후에 75명의 학생이 소문을 들었다면, 학교 학생의 80%가 소문을 들을 때까지 며칠이 걸리는지 구하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 1–12, use the tools in the section to answer the questions presented.

A rumor is spreading through a middle school with 250 students. Suppose the rumor spreads at a rate proportional to the product of number of students who have heard the rumor and the number who haven't heard the rumor. If 1 person starts the rumor, and 75 students have heard the rumor 3 days later, how many days will it take until 80% of the students in the school have heard the rumor?

답 쓰고 채점
일
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# 미분방정식 모델링계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
530.APEX · 4번대학 수준우리말 번역

연습문제 1–12번에서는 이 절에서 배운 도구를 사용하여 주어진 질문에 답하세요.

방사성 붕괴의 특징은 방사성 물질의 양이 현재 물질의 양에 비례하는 속도로 감소한다는 것이다. 어떤 물질의 반감기는 주어진 양의 물질 중 절반이 붕괴하는 데 걸리는 시간이다. 탄소-14의 반감기는 약 5730년이다. 어떤 고대 유물에 들어 있는 탄소-14의 양이 처음 양의 20%라면, 이 유물은 얼마나 오래된 것인지 구하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 1–12, use the tools in the section to answer the questions presented.

A feature of radioactive decay is that the amount of a radioactive substance decreases at a rate proportional to the current amount of the substance. The half life of a substance is the amount of time it takes for half of a given amount of substance to decay. The half life of carbon-14 is approximately 5730 years. If an ancient object has a carbon-14 amount that is 20% of the original amount, how old is the object?

답 쓰고 채점
살
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13,304.65년 된 것이다

원본 교재 풀이(영어)

13,304.65 years old

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 7.5절 · 8번
# 미분방정식 모델링계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
531.APEX · 5번대학 수준우리말 번역

연습문제 1–12번에서는 이 절에서 배운 도구를 사용하여 주어진 질문에 답하세요.

분자 A가 분자 B와 결합하여 분자 C를 만드는 화학 반응을 생각하자. 분자 A 한 개가 분자 B 한 개와 결합하여 분자 C 한 개를 만들고, C는 남아 있는 분자 A와 B의 개수의 곱에 비례하는 속도로 만들어진다고 하자. xx 는 분자 CC 의 몰 수를 나타낸다고 하자. 처음에 A가 aa 몰, B가 bb 몰, C가 0몰 있을 때, 시각 tt 에서 C의 몰 수를 나타내는 함수를 구하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 1–12, use the tools in the section to answer the questions presented.

Consider a chemical reaction where molecules of type A combine with molecules of type B to form molecules of type C. Suppose one molecule of type A combines with one molecule of type B to form one molecule of type C, and that type C is produced at a rate proportional the product of the remaining number of molecules of types A and B. Let xx denote moles of molecules of type CC. Find a function giving the number of moles of type C at time tt if there are originally aa moles of type A, bb moles of type B, and zero moles of type C.

정답·풀이 보기

x={ab(1−e(a−b)kt)b−ae(a−b)kt if a≠ba2kt1+akt if a=b x = \begin{cases} \displaystyle\frac{ab(1 - e^{(a-b)kt})}{b-ae^{(a-b)kt}} & \text{ if } a \neq b\\ \displaystyle \frac{a^2kt}{1+akt} & \text{ if } a = b \end{cases}

원본 교재 풀이(영어)

x={ab(1−e(a−b)kt)b−ae(a−b)kt if a≠ba2kt1+akt if a=b x = \begin{cases} \displaystyle\frac{ab(1 - e^{(a-b)kt})}{b-ae^{(a-b)kt}} & \text{ if } a \neq b\\ \displaystyle \frac{a^2kt}{1+akt} & \text{ if } a = b \end{cases}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 7.5절 · 9번
# 미분방정식 모델링계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
532.APEX · 6번대학 수준우리말 번역

연습문제 1–12에서, 이 절의 도구를 사용하여 제시된 물음에 답하세요.

온도가 100∘^\circ인 물체를 주변 온도가 70∘^\circ인 방 안에 놓았다고 합시다. 물체의 온도는 물체의 온도와 방의 온도의 차에 비례하는 비율로 변한다고 합시다(뉴턴의 냉각 법칙). 물체가 10분 만에 92∘^\circ로 식었다면, 물체가 84∘^\circ로 식을 때까지 얼마나 걸리는지 구하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 1–12, use the tools in the section to answer the questions presented.

Suppose an object with a temperature of 100∘^\circ is introduced into a room with an ambient temperature of 70∘^\circ. Suppose the temperature of the object changes at a rate proportional to the difference between the temperature of the object and the temperature of the room (Newton's Law of Cooling). If the object has cooled to 92∘^\circ in 10 minutes, how long until the object has cooled to 84∘?^\circ?

답 쓰고 채점
분
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24.57분

원본 교재 풀이(영어)

24.57 minutes

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 7.5절 · 6번
# 미분방정식 모델링활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
533.APEX · 7번대학 수준우리말 번역

연습문제 1–12에서, 이 절의 도구를 사용하여 제시된 물음에 답하세요.

온도가 100∘^\circ인 물체를 주변 온도가 60+20e−14t60 + 20e^{-\frac{1}{4}t} 도인 방 안에 놓았다고 합시다. 물체의 온도는 물체의 온도와 방의 온도의 차에 비례하는 비율로 변한다고 합시다(뉴턴의 냉각 법칙). 20분 후 물체의 온도가 80∘^\circ라면, 시각 tt 에서 물체의 온도를 나타내는 식을 구하세요. (참고: 이 문제는 미지의 상수를 구하기 위해 수치적 방법이 필요합니다.)

영어 원문 보기

In Exercises 1–12, use the tools in the section to answer the questions presented.

Suppose an object with a temperature of 100∘^\circ is introduced into a room with an ambient temperature given by 60+20e−14t60 + 20e^{-\frac{1}{4}t} degrees. Suppose the temperature of the object changes at a rate proportional to the difference between the temperature of the object and the temperature of the room (Newton's Law of Cooling). If the object is 80∘^\circ after 20 minutes, find a formula giving the temperature of the object at time tt. (Note: This problem requires a numerical technique to solve for the unknown constants.)

정답·풀이 보기

y=60−3.69858e−14t+43.69858e−0.0390169t\displaystyle y = 60 - 3.69858e^{-\frac{1}{4}t} + 43.69858e^{-0.0390169 t}

원본 교재 풀이(영어)

y=60−3.69858e−14t+43.69858e−0.0390169t\displaystyle y = 60 - 3.69858e^{-\frac{1}{4}t} + 43.69858e^{-0.0390169 t}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 7.5절 · 7번
# 미분방정식 모델링활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
534.APEX · 8번대학 수준우리말 번역

연습문제 1–12에서, 이 절의 도구를 사용하여 제시된 물음에 답하세요.

탱크에 농도가 0.5 g/gal인 소금물 5갤런이 들어 있습니다. 순수한 물이 분당 1갤런의 비율로 탱크에 흘러 들어갑니다. 소금물은 분당 1갤런의 비율로 탱크에서 흘러 나갑니다. (즉시 섞인다고 가정합니다.) 10분 후 소금물의 농도를 구하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 1–12, use the tools in the section to answer the questions presented.

A tank contains 5 gallons of salt solution with concentration 0.5 g/gal. Pure water flows into the tank at a rate of 1 gallon per minute. Salt solution flows out of the tank at a rate of 1 gallon per minute. (Assume instantaneous mixing.) Find the concentration of the salt solution at 10 minutes.

정답·풀이 보기

0.06767 g/gal

원본 교재 풀이(영어)

0.06767 g/gal

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 7.5절 · 8번
# 미분방정식 모델링활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
535.APEX · 9번대학 수준우리말 번역

연습문제 1–12에서, 이 절의 도구를 사용하여 제시된 물음에 답하세요.

죽은 나뭇잎이 땅 위에 1년에 제곱센티미터당 4그램의 비율로 쌓입니다. 땅 위의 죽은 나뭇잎은 1년에 50%의 비율로 분해됩니다. 시각 t=0t=0 에서 땅 위에 나뭇잎이 없다면, 땅 위의 제곱센티미터당 나뭇잎의 그램 수를 나타내는 식을 구하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 1–12, use the tools in the section to answer the questions presented.

Dead leaves accumulate on the ground at a rate of 4 grams per square centimeter per year. The dead leaves on the ground decompose at a rate of 50% per year. Find a formula giving grams per square centimeter on the ground if there are no leaves on the ground at time t=0t=0.

정답·풀이 보기

y=8(1−e−12t)y = 8(1-e^{-\frac{1}{2}t}) g/cm2^2

원본 교재 풀이(영어)

y=8(1−e−12t)y = 8(1-e^{-\frac{1}{2}t}) g/cm2^2

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 7.5절 · 9번
# 미분방정식 모델링계산자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
536.APEX · 10번대학 수준우리말 번역

연습문제 1–12에서는 이 절에서 배운 도구를 사용하여 제시된 물음에 답하세요.

연못에 처음에는 10백만 갤런의 담수가 들어 있습니다. 원치 않는 화학물질이 섞인 물이 연못으로 1년에 5백만 갤런의 비율로 흘러 들어오고, 연못의 물은 같은 비율로 흘러나갑니다. (즉시 섞인다고 가정합니다.) 유입되는 화학물질의 농도(백만 갤런당 그램)가 식 2+sin⁡(2t)2 + \sin(2t) 에 따라 주기적으로 변할 때, 시각 tt 에서 연못에 들어 있는 화학물질의 양을 나타내는 공식을 구하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 1–12, use the tools in the section to answer the questions presented.

A pond initially contains 10 million gallons of fresh water. Water containing an undesirable chemical flows into the pond at a rate of 5 million gallons per year, and fluid from the pond flows out at the same rate. (Assume instantaneous mixing.) If the concentration (in grams per million gallons) of the incoming chemical varies periodically according to the expression 2+sin⁡(2t)2 + \sin(2t), find a formula giving the amount of chemical in the pond at time tt.

답 쓰고 채점
g
정답·풀이 보기

y=20−1017(4cos⁡(2t)−sin⁡(2t))−30017e−12ty = \displaystyle 20 - \frac{10}{17}\left (4\cos(2t)- \sin(2t)\right) - \frac{300}{17}e^{-\frac{1}{2}t} g

원본 교재 풀이(영어)

y=20−1017(4cos⁡(2t)−sin⁡(2t))−30017e−12ty = \displaystyle 20 - \frac{10}{17}\left (4\cos(2t)- \sin(2t)\right) - \frac{300}{17}e^{-\frac{1}{2}t} g

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 7.5절 · 6번
# 미분방정식 모델링활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
537.APEX · 11번대학 수준우리말 번역

연습문제 1–12번에서, 이 절에서 배운 도구를 사용하여 제시된 물음에 답하세요.

큰 탱크에 농도가 2 g/gal인 소금물 1 갤런이 들어 있다. 농도가 1 g/gal인 소금물이 분당 4 갤런의 비율로 탱크에 흘러들어 오고, 소금물은 분당 3 갤런의 비율로 탱크에서 흘러나간다. (순간적으로 완전히 섞인다고 가정한다.) 10분 후 탱크 안에 있는 소금의 양을 구하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 1–12, use the tools in the section to answer the questions presented.

A large tank contains 1 gallon of a salt solution with concentration 2 g/gal. A salt solution with concentration 1 g/gal flows into the tank at a rate of 4 gal/min. Salt solution flows out of the tank at a rate of 3 gal/min. (Assume instantaneous mixing.) Find the amount of salt in the tank at 10 minutes.

답 쓰고 채점
g
정답·풀이 보기

11.00075 g

원본 교재 풀이(영어)

11.00075 g

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 7.5절 · 8번
# 미분방정식 모델링활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
538.APEX · 12번대학 수준우리말 번역

연습문제 1–12번에서, 이 절에서 배운 도구를 사용하여 제시된 물음에 답하세요.

하천이 담수 2백만 갤런이 들어 있는 연못으로 하루에 1백만 갤런의 비율로 흘러들어 간다. 이 하천은 첫 번째 연못에서 흘러나와 담수 3백만 갤런이 들어 있는 두 번째 연못으로 들어가고, 이어서 두 번째 연못에서 흘러나간다. 유입량과 유출량이 같아서 두 연못의 부피가 모두 일정하게 유지된다고 하자. 첫 번째 연못의 상류에 있는 공장이 하천을 오염시키기 시작한다. 공장 바로 아래에서 오염 물질의 농도는 백만 갤런당 55 그램이고, 이 농도의 물이 첫 번째 연못으로 흘러들어 가기 시작한다. 5일 후 첫 번째 연못과 두 번째 연못에 있는 오염 물질의 농도를 각각 구하세요.

영어 원문 보기

In Exercises 1–12, use the tools in the section to answer the questions presented.

A stream flows into a pond containing 2 million gallons of fresh water at a rate of 1 million gallons per day. The stream flows out of the first pond and into a second pond containing 3 million gallons of fresh water. The stream then flows out of the second pond. Suppose the inflow and outflow rates are the same so that both ponds maintain their volumes. A factory upstream of the first pond starts polluting the stream. Directly below the factory, pollutant has a concentration of 55 grams per million gallons, and this concentration starts to flow into the first pond. Find the concentration of pollutant in the first and second ponds at 5 days.

정답·풀이 보기

연못 1: 백만 갤런당 50.4853 그램

연못 2: 백만 갤런당 32.8649 그램

원본 교재 풀이(영어)

pond 1: 50.4853 grams per million gallons

pond 2: 32.8649 grams per million gallons

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 7.5절 · 7번
# 미분방정식 모델링활용자동 분류
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
539.CLP-1 · 3.3절 · 1번대학 수준우리말 번역

다음 중 xx 에 대한 미지 함수 yy 의 미분방정식인 것을 고르세요. (a) y=dydx(b) dydx=3[y−5](c) y=3[y−dxdx](d) ex=ey+1(e) y=10ex\text{(a) } y=\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x} \qquad\text{(b) } \frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x}=3\left[y-5\right] \qquad\text{(c) } y=3\left[y-\frac{\mathrm{d}x}{\mathrm{d}x}\right] \qquad\text{(d) } e^x=e^y+1 \qquad\text{(e) } y=10e^x

영어 원문 보기

Which of the following is a differential equation for an unknown function yy of xx? (a) y=dydx(b) dydx=3[y−5](c) y=3[y−dxdx](d) ex=ey+1(e) y=10ex\text{(a) } y=\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x} \qquad\text{(b) } \frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x}=3\left[y-5\right] \qquad\text{(c) } y=3\left[y-\frac{\mathrm{d}x}{\mathrm{d}x}\right] \qquad\text{(d) } e^x=e^y+1 \qquad\text{(e) } y=10e^x

정답·풀이 보기

이 절의 처음에서 교재는 “미분방정식은 미지 함수의 도함수를 포함하는, 미지 함수에 대한 방정식이다."라고 말한다. 여기서 미지 함수는 yy 이므로, 미분방정식은 yy 와 dydx\displaystyle \frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x} 를 관련짓는 방정식이다. 이는 (a)와 (b)에는 해당하지만, (c), (d), (e)에는 해당하지 않는다.

dxdx=1\displaystyle \frac{\mathrm{d}x}{\mathrm{d}x}=1 임에 주의하자. 이것은 xx 를 xx 에 대해 미분한 도함수이다.

원본 교재 풀이(영어)

In the beginning of this section, the text says “A differential equation is an equation for an unknown function that involves the derivative of the unknown function." Our unknown function is yy, so a differential equation is an equation that relates yy and dydx\displaystyle \frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x}. This applies to (a) and (b), but not (c), (d), or (e).

Note that dxdx=1\displaystyle \frac{\mathrm{d}x}{\mathrm{d}x}=1: this is the derivative of xx with respect to xx.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 6.8절 · 8번
# 지수적 증가와 감소계산기본자동 분류
540.CLP-1 · 3.3절 · 3번대학 수준우리말 번역

어떤 시료에 처음에 방사성 동위원소가 CC g 들어 있고, 시각 tt 에서 시료에 남아 있는 방사성 동위원소의 양이 Q(t)=Ce−ktQ(t)=Ce^{-kt} 으로 주어진다고 하자. 여기서 kk 는 양의 상수이다. Q(t)=0Q(t)=0 이 되는 때는 언제인가요?

영어 원문 보기

Suppose a sample starts out with CC grams of a radioactive isotope, and the amount of the radioactive isotope left in the sample at time tt is given by Q(t)=Ce−ktQ(t)=Ce^{-kt} for some positive constant kk. When will Q(t)=0Q(t)=0?

정답·풀이 보기

구해야 하는 것은 다음이 성립하는 때이다.

Q(t)=0즉,Ce−kt=0\begin{aligned} Q(t)&=0 \\ \text{즉,} \\ Ce^{-kt}&=0 \end{aligned}

C=0C=0 이면 모든 tt 에 대해 이 등식이 성립한다. 처음부터 동위원소가 없었고, 앞으로도 붕괴하지 않은 동위원소가 영원히 없을 것이다.

C>0C>0 이면 e−kt>0e^{-kt}>0 이므로 Q(t)>0Q(t)>0 이다. 따라서 어떤 tt 값에 대해서도 Q(t)Q(t) 는 0이 되지 않는다. (다만 tt 가 점점 커질수록 Q(t)Q(t) 는 0에 점점 가까워진다.)

참고: 이 마지막 결과는 다소 께름칙하다. 분명 어느 시점에는 마지막 원자가 붕괴했을 것이기 때문이다. 우리가 사용한 미분방정식은 QQ 가 연속적으로 변한다고 가정하는 모형이다. 이 모형은 원자의 수가 매우 많을 때에만 좋은 근사가 된다. 실제로는 거의 언제나 그러하다.

원본 교재 풀이(영어)

What we're asked to find is when

Q(t)=0That is,Ce−kt=0\begin{aligned} Q(t)&=0 \\ \text{That is,} \\ Ce^{-kt}&=0 \end{aligned}

If C=0C=0, then this is the case for all tt. There was no isotope to begin with, and there will continue not being any undecayed isotope forever.

If C>0C>0, then since e−kt>0e^{-kt}>0, also Q(t)>0Q(t)>0: so Q(t)Q(t) is never 0 for any value of tt. (But as tt gets bigger and bigger, Q(t)Q(t) gets closer and closer to 0.)

Remark: The last result is somewhat disturbing: surely at some point the last atom has decayed. The differential equation we use is a model that assumes QQ runs continuously. This is a good approximation only when there is a very large number of atoms. In practice, that is almost always the case.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.3절 · 1번
# 지수적 증가와 감소계산기본자동 분류