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

11문제 · 1 / 1쪽

1.OpenStax 2권 · 4.1절 · 8번대학 수준우리말 번역

다음 함수들이 주어진 미분방정식의 해임을 확인하세요.

y=x33y=\frac{{x}^{3}}{3} 은 y′=x2{y}^{'}={x}^{2} 의 해이다

영어 원문 보기

Verify that the following functions are solutions to the given differential equation.

y=x33y=\frac{{x}^{3}}{3} solves y′=x2{y}^{'}={x}^{2}

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.1절 · 23번
# 미분방정식의 기초증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
2.OpenStax 2권 · 4.1절 · 9번대학 수준우리말 번역

다음 함수들이 주어진 미분방정식의 해임을 보이세요.

y=2e−x+x−1y=2{e}^{-x}+x-1 은 y′=x−y{y}^{'}=x-y 의 해이다.

영어 원문 보기

Verify that the following functions are solutions to the given differential equation.

y=2e−x+x−1y=2{e}^{-x}+x-1 solves y′=x−y{y}^{'}=x-y

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.1절 · 55번
# 미분방정식의 기초증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
3.OpenStax 2권 · 4.1절 · 10번대학 수준우리말 번역

다음 함수들이 주어진 미분방정식의 해임을 확인하세요.

y=e3x−ex2y={e}^{3x}-\frac{{e}^{x}}{2} 는 y′=3y+ex{y}^{'}=3y+{e}^{x} 의 해이다.

영어 원문 보기

Verify that the following functions are solutions to the given differential equation.

y=e3x−ex2y={e}^{3x}-\frac{{e}^{x}}{2} solves y′=3y+ex{y}^{'}=3y+{e}^{x}

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.1절 · 45번
# 미분방정식의 기초증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
4.OpenStax 2권 · 4.1절 · 11번대학 수준우리말 번역

다음 함수가 주어진 미분방정식의 해임을 보이세요.

y=11−xy=\frac{1}{1-x} 은 y′=y2{y}^{'}={y}^{2} 의 해입니다.

영어 원문 보기

Verify that the following functions are solutions to the given differential equation.

y=11−xy=\frac{1}{1-x} solves y′=y2{y}^{'}={y}^{2}

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.1절 · 1번
# 미분방정식의 기초증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
5.OpenStax 2권 · 4.1절 · 12번대학 수준우리말 번역

다음 함수가 주어진 미분방정식의 해임을 보이세요.

y=ex2/2y={e}^{{x}^{2}/2} 은 y′=xy{y}^{'}=xy 의 해입니다.

영어 원문 보기

Verify that the following functions are solutions to the given differential equation.

y=ex2/2y={e}^{{x}^{2}/2} solves y′=xy{y}^{'}=xy

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한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 7.1절 · 7번
# 미분방정식의 기초증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
6.OpenStax 2권 · 4.1절 · 13번대학 수준우리말 번역

다음 함수가 주어진 미분방정식의 해임을 보이세요.

y=4+ln⁡xy=4+\ln x 는 xy′=1x{y}^{'}=1 의 해입니다.

영어 원문 보기

Verify that the following functions are solutions to the given differential equation.

y=4+ln⁡xy=4+\ln x solves xy′=1x{y}^{'}=1

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한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.1절 · 39번
# 미분방정식의 기초증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
7.OpenStax 2권 · 4.1절 · 14번대학 수준우리말 번역

다음 함수가 주어진 미분방정식의 해임을 보이세요.

y=3−x+xln⁡xy=3-x+x\ln x 는 y′=ln⁡x{y}^{'}=\ln x 의 해입니다.

영어 원문 보기

Verify that the following functions are solutions to the given differential equation.

y=3−x+xln⁡xy=3-x+x\ln x solves y′=ln⁡x{y}^{'}=\ln x

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.1절 · 21번
# 미분방정식의 기초증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
8.OpenStax 2권 · 4.1절 · 15번대학 수준우리말 번역

다음 함수가 주어진 미분방정식의 해임을 보이세요.

y=2ex−x−1y=2{e}^{x}-x-1 은 y′=y+x{y}^{'}=y+x 의 해입니다.

영어 원문 보기

Verify that the following functions are solutions to the given differential equation.

y=2ex−x−1y=2{e}^{x}-x-1 solves y′=y+x{y}^{'}=y+x

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.1절 · 41번
# 미분방정식의 기초증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
9.OpenStax 2권 · 4.1절 · 16번대학 수준우리말 번역

다음 함수가 주어진 미분방정식의 해임을 확인하세요.

y=ex+sin⁡x2−cos⁡x2y={e}^{x}+\frac{\sin x}{2}-\frac{\cos x}{2} 는 y′=cos⁡x+y{y}^{'}=\cos x+y 의 해이다

영어 원문 보기

Verify that the following functions are solutions to the given differential equation.

y=ex+sin⁡x2−cos⁡x2y={e}^{x}+\frac{\sin x}{2}-\frac{\cos x}{2} solves y′=cos⁡x+y{y}^{'}=\cos x+y

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.1절 · 49번
# 미분방정식의 기초증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
10.OpenStax 2권 · 4.1절 · 17번대학 수준우리말 번역

다음 함수가 주어진 미분방정식의 해임을 확인하세요.

y=πe−cos⁡xy=\pi {e}^{-\cos x} 는 y′=ysin⁡x{y}^{'}=y\sin x 의 해이다

영어 원문 보기

Verify that the following functions are solutions to the given differential equation.

y=πe−cos⁡xy=\pi {e}^{-\cos x} solves y′=ysin⁡x{y}^{'}=y\sin x

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 4.1절 · 53번
# 미분방정식의 기초증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 2 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
11.Active Calculus · 7.1절 · 7번대학 수준우리말 번역

T(t)T(t) 가 방 안에 놓아 둔 커피 한 잔의 온도를 나타낸다고 하자. 여기서 TT 의 단위는 화씨(°F)이고 tt 의 단위는 분이다. 뉴턴의 냉각 법칙이라고 알려진 물리 법칙에 따르면

dTdt=−115T+5 .\frac{dT}{dt}= -\frac1{15}T+5\,.

(a) T(0)=105T(0)=105 라고 가정하세요. 이 미분방정식으로부터 dTdt∣T=105\frac{dT}{dt}\vert_{T=105} 의 값은 얼마입니까? 이 두 사실의 의미를 완전한 문장으로 설명하세요. (b) t=0t=0 에서 TT 는 증가합니까, 감소합니까? (c) t=1t=1 에서의 온도는 대략 얼마입니까? (d) 아래 좌표평면에 dT/dtdT/dt 를 TT 의 함수로 하는 그래프를 그리세요. T 의 함수로서 frac dT dt 의 그래프를 그리기 위한 좌표축이다. 가로 방향으로 T 의 값은 T=0 에서 T=120 까지이고, 세로 방향으로 frac dT dt 의 값은 frac dT dt =-3 에서 frac dT dt =5 까지이다. (e) TT 가 어떤 값일 때 TT 는 증가합니까? TT 가 어떤 값일 때 TT 는 감소합니까? (f) 방의 온도는 얼마라고 생각합니까? 생각한 이유를 설명하세요. (g) T(t)=75+30e−t/15T(t) = 75 + 30e^{-t/15} 가 초깃값 T(0)=105T(0) = 105 인 이 미분방정식의 해임을 보이세요. 충분히 오랜 시간이 지나면 이 해는 어떻게 됩니까?

영어 원문 보기

Suppose that T(t)T(t) represents the temperature of a cup of coffee set out in a room, where TT is expressed in degrees Fahrenheit and tt in minutes. A physical principle known as Newton's Law of Cooling tells us that

dTdt=−115T+5 .\frac{dT}{dt}= -\frac1{15}T+5\,.

(a) Supposes that T(0)=105T(0)=105. What does the differential equation give us for the value of dTdt∣T=105\frac{dT}{dt}\vert_{T=105}? Explain in a complete sentence the meaning of these two facts. (b) Is TT increasing or decreasing at t=0t=0? (c) What is the approximate temperature at t=1t=1? (d) On the graph below, make a plot of dT/dtdT/dt as a function of TT. Coordinate axes for plotting frac dT dt as a function of T. The values of T range horizontally from T=0 to T=120, and the values of frac dT dt range vertically from frac dT dt =-3 to frac dT dt =5 (e) For which values of TT does TT increase? For which values of TT does TT decrease? (f) What do you think is the temperature of the room? Explain your thinking. (g) Verify that T(t)=75+30e−t/15T(t) = 75 + 30e^{-t/15} is the solution to the differential equation with initial value T(0)=105T(0) = 105. What happens to this solution after a long time?

정답·풀이 보기

(a) dTdt=−115T+5\frac{dT}{dt}= -\frac1{15}T+5 이고 T(0)=105T(0)=105 이므로 dTdt∣T=105=−115(105)+5=−7+5=−2\frac{dT}{dt}\vert_{T=105} = -\frac{1}{15}(105) + 5 = -7 + 5 = -2 이다. T(0)=105T(0) = 105 라는 사실은 시각 t=0t = 0 에서 커피의 온도가 T=105T = 105 화씨도임을 뜻하고, dTdt∣T=105=−2\frac{dT}{dt}\vert_{T=105} = -2 는 T=105T = 105 인 순간(즉 t=0t = 0 일 때) 커피의 온도가 분당 화씨 −2-2도의 순간변화율로 감소하고 있음을 뜻한다. (b) t=0t = 0 에서 T=105T = 105 이고 dTdt∣T=105\frac{dT}{dt}\vert_{T=105} 가 음수이므로 t=0t=0 에서 TT 는 감소한다. (c) 주어진 정보와 함께 일차 근사 T(1)≈T(0)+dTdt∣t=0(1−0)T(1) \approx T(0) + \frac{dT}{dt}\vert_{t=0} (1-0) 을 이용하면 T(1)≈105+(−2)(1)=103T(1) \approx 105 + (-2)(1) = 103 화씨도이다. (d) dTdt\frac{dT}{dt} 는 TT 에 대한 일차함수이고 기울기가 −115-\frac{1}{15}, 세로축 절편이 (0,5)(0,5) 이므로 그래프는 아래와 같다. 특히 dTdt∣T=75=0\frac{dT}{dt}\vert_{T = 75} = 0 임에 주목한다. 미분방정식 frac dT dt = - frac1 15 T+5 를 이용하여 T 의 함수로서 frac dT dt 를 그린 그래프이다. 가로 방향으로 T 의 값은 T=0 에서 T=120 까지이고, 세로 방향으로 frac dT dt 의 값의 범위는 (e) T<75T < 75 일 때 dTdt>0\frac{dT}{dt} > 0 이므로 이 TT 값들에서 TT 는 증가한다. T>75T > 75 일 때 dTdt<0\frac{dT}{dt} < 0 이므로 이 TT 값들에서 TT 는 감소한다. (f) 앞의 문제에서 화씨 7575도가 TT 의 변화 양상을 바꾸는 경계가 되는 온도임을 확인했다. 화씨 7575도가 방의 온도라고 생각할 수 있는 이유는 여러 가지이다. 커피의 온도가 방의 온도(7575)보다 높으면 온도가 내려가 방의 온도에 가까워지고, 방의 온도보다 낮으면 온도가 올라가 방의 온도에 가까워진다. 또 커피의 온도가 7575(방의 온도와 같은 값)이면 변화율이 00 이므로 커피의 온도는 변하지 않는다. (g) T(t)=75+30e−t/15T(t) = 75 + 30e^{-t/15} 가 초깃값 T(0)=105T(0) = 105 인 이 미분방정식의 해임을 보이고, 충분히 오랜 시간이 지나면 이 해가 어떻게 되는지 구한다. T(t)=75+30e−t/15T(t) = 75 + 30e^{-t/15} 라고 하면 dTdt=30e−t/15(−115)=−2e−t/15 \frac{dT}{dt} = 30e^{-t/15} \left(-\frac{1}{15} \right) = -2e^{-t/15}\, 이다. 또한 −115T+5=−115(75+30e−t/15)+5=−5−2e−t/15+5=−2e−t/15 -\frac{1}{15}T + 5 = -\frac{1}{15}(75 + 30e^{-t/15}) + 5 = -5 - 2e^{-t/15} + 5 = -2e^{-t/15}\, 이다. 위의 두 식으로부터 dTdt=−115T+5\frac{dT}{dt}= -\frac1{15}T+5 에 TT 대신 T(t)=75+30e−t/15T(t) = 75 + 30e^{-t/15} 를 대입하면 등식이 성립함을 알 수 있으므로 이 함수는 주어진 미분방정식의 해이다. 또한 T(0)=75+30e0=75+30=105T(0) = 75 + 30e^0 = 75 + 30 = 105 이므로 이 함수는 초기 조건도 만족한다. 마지막으로 t→∞t \to \infty 일 때 e−t/15→0e^{-t/15} \to 0 이므로 t→∞t \to \infty 일 때 T(t)=75+30e−t/15→75T(t) = 75 + 30e^{-t/15} \to 75 이다. 이는 예상대로 시간이 한없이 지날수록 해 함수의 값이 방의 온도에 가까워짐을 보여 준다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) Since dTdt=−115T+5\frac{dT}{dt}= -\frac1{15}T+5 and T(0)=105T(0)=105, dTdt∣T=105=−115(105)+5=−7+5=−2\frac{dT}{dt}\vert_{T=105} = -\frac{1}{15}(105) + 5 = -7 + 5 = -2. The fact that T(0)=105T(0) = 105 tells us the coffee's temperature at time t=0t = 0 is T=105T = 105 degrees F, and dTdt∣T=105=−2\frac{dT}{dt}\vert_{T=105} = -2 tells us that at the instant T=105T = 105 (i.e. when t=0t = 0), the coffee's temperature is decreasing at an instantaneous rate of −2-2 degrees F per minute. (b) At t=0t = 0, T=105T = 105, and since dTdt∣T=105\frac{dT}{dt}\vert_{T=105} is negative, TT decreasing at t=0t=0. (c) Using the linear approximation T(1)≈T(0)+dTdt∣t=0(1−0)T(1) \approx T(0) + \frac{dT}{dt}\vert_{t=0} (1-0) along with the given information, it follows that T(1)≈105+(−2)(1)=103T(1) \approx 105 + (-2)(1) = 103 degrees F. (d) We note that dTdt\frac{dT}{dt} is a linear function of TT with slope −115-\frac{1}{15} and vertical intercept (0,5)(0,5), so its graph is as shown below. Note particularly that dTdt∣T=75=0\frac{dT}{dt}\vert_{T = 75} = 0. A plot of frac dT dt as a function of T using the differential equation frac dT dt = - frac1 15 T+5. The values of T range horizontally from T=0 to T=120, and the values of frac dT dt range vertically (e) For T<75T < 75, dTdt>0\frac{dT}{dt} > 0, so for these TT-values, TT increases. For T>75T > 75, dTdt<0\frac{dT}{dt} < 0, so for these TT-values, TT decreases. (f) In the previous question, we observed that 7575 degrees F is the critical temperature that changes the behavior of TT. There are several reasons to think that 7575 degrees F is room temperature: if the coffee's temperature is above room temperature (7575), its temperature will decrease to room temperature, while if the coffee is below room temperature, its temperature will increase to room temperature. Moreover, if the coffee's temperature is 7575 (which would match the room temperature), then its rate of change is 00 and the coffee's temperature doesn't change. (g) Verify that T(t)=75+30e−t/15T(t) = 75 + 30e^{-t/15} is the solution to the differential equation with initial value T(0)=105T(0) = 105. What happens to this solution after a long time? Assuming that T(t)=75+30e−t/15T(t) = 75 + 30e^{-t/15}, we observe that dTdt=30e−t/15(−115)=−2e−t/15 .\frac{dT}{dt} = 30e^{-t/15} \left(-\frac{1}{15} \right) = -2e^{-t/15}\,. In addition, −115T+5=−115(75+30e−t/15)+5=−5−2e−t/15+5=−2e−t/15 .-\frac{1}{15}T + 5 = -\frac{1}{15}(75 + 30e^{-t/15}) + 5 = -5 - 2e^{-t/15} + 5 = -2e^{-t/15}\,. The two preceding equations show that dTdt=−115T+5\frac{dT}{dt}= -\frac1{15}T+5 when we substitute T(t)=75+30e−t/15T(t) = 75 + 30e^{-t/15} in for TT, and thus this function is a solution to the differential equation. Moreover, T(0)=75+30e0=75+30=105T(0) = 75 + 30e^0 = 75 + 30 = 105, so the function satisfies the initial condition, too. Finally, because e−t/15→0e^{-t/15} \to 0 as t→∞t \to \infty, it follows that T(t)=75+30e−t/15→75T(t) = 75 + 30e^{-t/15} \to 75 as t→∞t \to \infty, which shows that the solution function's value tends to room temperature as time increases without bound, as we expect.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 7.1절 · 9번
# 미분방정식의 기초증명·논술자동 분류
Active Calculus CC BY-SA우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)