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

42문제 · 3 / 3쪽

41.Active Calculus · 1.6절 · 12번우리말 번역

번지점프를 하는 사람의 높이 hh (피트 단위)가 시각 tt (초 단위)에 따라 변하는 모습이 다음 표에 일부 주어져 있다.

tt 0.00.0 0.50.5 1.01.0 1.51.5 2.02.0 2.52.5 3.03.0 3.53.5 4.04.0 4.54.5 5.05.0
h(t)h(t) 200200 184.2184.2 159.9159.9 131.9131.9 104.7104.7 81.881.8 65.565.5 56.856.8 55.555.5 60.460.4 69.869.8
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h(t)h(t) 81.681.6 93.793.7 104.4104.4 112.6112.6 117.7117.7 119.4119.4 118.2118.2 114.8114.8 110.0110.0 104.7104.7

(a) 주어진 자료를 이용하여 h′(4.5)h'(4.5), h′(5)h'(5), h′(5.5)h'(5.5) 를 어림하세요. 이 시각들 중 번지점프를 하는 사람이 가장 빠르게 올라가는 때는 언제인지 구하세요. (b) 주어진 자료와 (a)의 결과를 이용하여 h′′(5)h''(5) 를 어림하세요. (c) h′′(5)h''(5) 의 값은 번지점프를 하는 사람의 어떤 물리량을 나타내는지 설명하세요. 그 단위는 무엇인지 구하세요. (d) 자료를 바탕으로, 함수 y=h(t)y = h(t) 가 위로 볼록한 시간 구간은 대략 어디인지 구하세요. 이 시간 구간에서 번지점프를 하는 사람의 속도는 어떻게 변하는지 설명하세요.

영어 원문 보기

A bungee jumper's height hh (in feet ) at time tt (in seconds) is given in part by the table:

tt 0.00.0 0.50.5 1.01.0 1.51.5 2.02.0 2.52.5 3.03.0 3.53.5 4.04.0 4.54.5 5.05.0
h(t)h(t) 200200 184.2184.2 159.9159.9 131.9131.9 104.7104.7 81.881.8 65.565.5 56.856.8 55.555.5 60.460.4 69.869.8
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h(t)h(t) 81.681.6 93.793.7 104.4104.4 112.6112.6 117.7117.7 119.4119.4 118.2118.2 114.8114.8 110.0110.0 104.7104.7

(a) Use the given data to estimate h′(4.5)h'(4.5), h′(5)h'(5), and h′(5.5)h'(5.5). At which of these times is the bungee jumper rising most rapidly? (b) Use the given data and your work in (a) to estimate h′′(5)h''(5). (c) What physical property of the bungee jumper does the value of h′′(5)h''(5) measure? What are its units? (d) Based on the data, on what approximate time intervals is the function y=h(t)y = h(t) concave down? What is happening to the velocity of the bungee jumper on these time intervals?

정답·풀이 보기

(a) 요청된 미분계수를 어림하기 위해 중심차분을 사용한다. 따라서 h′(4.5)≈h(5)−h(4)5−4=69.8−55.51=14.3h′(5)≈h(5.5)−h(4.5)5.5−4.4=81.6−60.41=21.2h′(5.5)≈h(6)−h(5)6−5=93.7−69.81=23.9\begin{aligned}h'(4.5) &\approx \frac{h(5)-h(4)}{5-4} = \frac{69.8 - 55.5}{1} = 14.3 \\ h'(5) &\approx \frac{h(5.5)-h(4.5)}{5.5-4.4} = \frac{81.6 - 60.4}{1} = 21.2 \\ h'(5.5) &\approx \frac{h(6)-h(5)}{6-5} = \frac{93.7 - 69.8}{1} = 23.9\end{aligned} 번지점프를 하는 사람은 t=5.5t = 5.5 일 때 약 23.923.9 피트/초의 속도로 가장 빠르게 올라간다. (b) 다시 중심차분을 사용하여 이번에는 h′′(5)h''(5) 를 어림한다. 다음을 보면 h′′(5)≈h′(5.5)−h′(4.5)5.5−4.5=23.9−14.31=9.6h''(5) \approx \frac{h'(5.5) - h'(4.5)}{5.5-4.5} = \frac{23.9 - 14.3}{1} = 9.6 이다. (c) h′′(5)h''(5) 는 t=5t = 5 일 때 번지점프를 하는 사람의 가속도를 나타낸다. 따라서 t=5t = 5 일 때 그 사람의 가속도는 약 9.69.6 피트/초²임을 알 수 있다. 이는 점프하는 사람의 속도의 순간변화율을 나타낸다. (d) 번지점프를 하는 사람의 위치 함수는 대략 구간 0<t<20 < t < 2, 6<t<106 < t < 10 에서 위로 볼록하다. 이는 엑셀 같은 프로그램으로 자료를 그래프로 나타내면 가장 쉽게 확인할 수 있다. 이 시간 구간에서는 점프하는 사람의 속도가 감소한다. 즉, 속도가 양수이면서 덜 양수가 되거나, 음수이면서 더 음수가 된다.

원본 교재 풀이(영어)

(a) We will use central differences to estimate the requested derivatives. Thus, h′(4.5)≈h(5)−h(4)5−4=69.8−55.51=14.3h′(5)≈h(5.5)−h(4.5)5.5−4.4=81.6−60.41=21.2h′(5.5)≈h(6)−h(5)6−5=93.7−69.81=23.9\begin{aligned}h'(4.5) &\approx \frac{h(5)-h(4)}{5-4} = \frac{69.8 - 55.5}{1} = 14.3 \\ h'(5) &\approx \frac{h(5.5)-h(4.5)}{5.5-4.4} = \frac{81.6 - 60.4}{1} = 21.2 \\ h'(5.5) &\approx \frac{h(6)-h(5)}{6-5} = \frac{93.7 - 69.8}{1} = 23.9\end{aligned} The bungee jumper is rising most rapidly at t=5.5t = 5.5, at a rate of about 23.923.9 feet per second. (b) We again use a central difference, this time to estimate h′′(5)h''(5). Observe that h′′(5)≈h′(5.5)−h′(4.5)5.5−4.5=23.9−14.31=9.6h''(5) \approx \frac{h'(5.5) - h'(4.5)}{5.5-4.5} = \frac{23.9 - 14.3}{1} = 9.6 (c) h′′(5)h''(5) measures the acceleration of the bungee jumper at t=5t = 5. Thus we know that the person's acceleration at t=5t = 5 is about 9.69.6 feet per second per second. This measures the instantaneous rate of change of the jumper's velocity. (d) The bungee jumper's position function is concave down on approximately the intervals 0<t<20 < t < 2, 6<t<106 < t < 10. This is easiest to see if we plot the data using a program like Excel. On these time intervals, the velocity of the jumper is decreasing: either the velocity is positive and getting less positive, or negative and getting more negative.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.6절 · 4번
# 이계도함수와 오목·볼록그래프·표 해석자동 분류
Active Calculus CC BY-SA우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
42.Active Calculus · 1.6절 · 13번우리말 번역

다음 각 조건에 대하여, 구간 −3<x<3-3 < x < 3 에서 주어진 성질을 만족하는 함수의 그래프를 가능한 한 가지 그리세요.

(a) ff 가 −3<x<3-3 < x < 3 에서 증가하고, −3<x<0-3 < x < 0 에서 아래로 볼록하며, 0<x<30 < x < 3 에서 위로 볼록한 y=f(x)y = f(x). (b) gg 가 −3<x<3-3 < x < 3 에서 증가하고, −3<x<0-3 < x < 0 에서 위로 볼록하며, 0<x<30 < x < 3 에서 아래로 볼록한 y=g(x)y = g(x). (c) hh 가 −3<x<3-3 < x < 3 에서 감소하고, −3<x<−1-3 < x < -1 에서 아래로 볼록하며, −1<x<1-1 < x < 1 에서 아래로 볼록도 위로 볼록도 아니고, 1<x<31 < x < 3 에서 위로 볼록한 y=h(x)y = h(x). (d) pp 가 −3<x<0-3 < x < 0 에서 감소하면서 위로 볼록하고, 0<x<30 < x < 3 에서 증가하면서 위로 볼록한 y=p(x)y = p(x).

영어 원문 보기

For each prompt that follows, sketch a possible graph of a function on the interval −3<x<3-3 < x < 3 that satisfies the stated properties.

(a) y=f(x)y = f(x) such that ff is increasing on −3<x<3-3 < x < 3, concave up on −3<x<0-3 < x < 0, and concave down on 0<x<30 < x < 3. (b) y=g(x)y = g(x) such that gg is increasing on −3<x<3-3 < x < 3, concave down on −3<x<0-3 < x < 0, and concave up on 0<x<30 < x < 3. (c) y=h(x)y = h(x) such that hh is decreasing on −3<x<3-3 < x < 3, concave up on −3<x<−1-3 < x < -1, neither concave up nor concave down on −1<x<1-1 < x < 1, and concave down on 1<x<31 < x < 3. (d) y=p(x)y = p(x) such that pp is decreasing and concave down on −3<x<0-3 < x < 0 and is increasing and concave down on 0<x<30 < x < 3.

정답·풀이 보기

(a) 함수가 증가할 때 그래프는 xx 가 증가함에 따라 올라가고, 함수가 아래로 볼록하다는 것은 그래프가 그릇 모양이라는 뜻이다. 구간 (−3,0)(-3,0) 에서 증가하며 아래로 볼록한 함수 ff 의 그래프는 다음 그림과 같다. 함수가 위로 볼록할 때 그래프는 뒤집힌 그릇 모양이다. 그림의 함수 ff 는 구간 (0,3)(0,3) 에서 증가하며 위로 볼록하다. ff 는 전체 구간 (−3,3)(-3,3) 에서도 증가함에 유의한다. 문제에서 주어진 조건을 만족하는 그래프이다. 이 함수는 f(x) = sqrt 3 x 와 비슷한 모양이다. (b) 함수가 증가할 때 그래프는 xx 가 증가함에 따라 올라가고, 함수가 위로 볼록하다는 것은 그래프가 뒤집힌 그릇 모양이라는 뜻이다. 구간 (−3,0)(-3,0) 에서 증가하며 위로 볼록한 함수 gg 의 그래프는 아래 그림과 같다. 함수가 아래로 볼록할 때 그래프는 그릇 모양이다. 그림의 함수 gg 는 구간 (0,3)(0,3) 에서 증가하며 아래로 볼록하다. gg 는 전체 구간 (−3,3)(-3,3) 에서도 증가함에 유의한다. 문제에서 주어진 조건을 만족하는 그래프이다. 이 함수는 f(x) = x 3 과 비슷한 모양이다. (c) 함수가 감소할 때 그래프는 xx 가 증가함에 따라 내려가고, 함수가 아래로 볼록하다는 것은 그래프가 그릇 모양이라는 뜻이다. 구간 (−3,−1)(-3,-1) 에서 감소하며 아래로 볼록한 함수 hh 의 그래프는 아래 그림과 같다. 아래로 볼록도 위로 볼록도 아니려면 그래프가 직선이어야 하므로, 다음 그림에서 hh 의 그래프는 (−1,1)(-1,1) 에서 직선이다. 함수가 위로 볼록할 때 그래프는 뒤집힌 그릇 모양이다. 그림의 함수 hh 는 구간 (1,3)(1,3) 에서 감소하며 위로 볼록하다. hh 는 전체 구간 (−3,3)(-3,3) 에서 감소함에 유의한다. 문제에서 주어진 조건을 만족하는 그래프이다. 이 함수는 x lt -1 또는 x gt 1 일 때 f(x) = -x 3 과 비슷한 모양이다. 구간 -1 le x le 1 에서 이 함수는 직선이며, 이 직선은 다음 두 점을 잇는다. (d) 함수가 감소할 때 그래프는 xx 가 증가함에 따라 내려가고, 함수가 위로 볼록하다는 것은 그래프가 뒤집힌 그릇 모양이라는 뜻이다. 구간 (−3,0)(-3,0) 에서 감소하며 위로 볼록한 함수 pp 의 그래프는 아래 그림과 같다. 함수가 증가할 때 그래프는 xx 가 증가함에 따라 올라간다. 그림의 함수 pp 는 구간 (0,3)(0,3) 에서 증가하며 위로 볼록하다. 문제에서 주어진 조건을 만족하는 그래프이다. 이 함수는 아래로 열린 두 포물선이 (0,-1.5) 의 뾰족한 점에서 만나는 모양이다. 왼쪽 포물선은 꼭짓점이 (-3,3) 에 있고, 그

원본 교재 풀이(영어)

(a) When a function is increasing, its graph rises as xx increases, and when a function is concave up, that means the graph of the function looks bowl-shaped. A graph of an increasing, concave up function ff on the interval (−3,0)(-3,0) is shown in the following figure. When a function is concave down, its graph looks like an upside down bowl. The function ff in the figure is increasing and concave down on the interval (0,3)(0,3) Note that ff is also increasing on the entire interval (−3,3)(-3,3). A graph that meets the stated criteria of the exercise. This function looks like f(x) = sqrt 3 x . (b) When a function is increasing, its graph rises as xxincreases, and when a function is concave down, that means the graph of the function looks like an upside down bowl. A graph of an increasing, concave down function gg on the interval (−3,0)(-3,0) is shown in the figure below. When a function is concave up, its graph looks like a bowl. The function gg in the figure is increasing and concave up on the interval (0,3)(0,3). Note that gg is also increasing on the entire interval (−3,3)(-3,3). A graph that meets the stated criteria of the exercise. This function looks like f(x) = x 3. (c) When a function is decreasing, its graph falls as xx increases, and when a function is concave up, that means the graph of the function looks bowl-shaped. A graph of a decreasing, concave up function hh on the interval (−3,−1)(-3,-1)is shown in the figure below. To be neither concave up or concave down, a graph has to be linear, so the graph of hh in the following figure is a straight line on (−1,1)(-1,1). When a function is concave down, its graph looks like an upside down bowl. The function hh in the figure is decreasing and concave down on the interval (1,3)(1,3). Note that hh is decreasing on the entire interval (−3,3)(-3,3). A graph that meets the stated criteria of the exercise. This function looks like f(x) = -x 3 provided that x lt -1 or x gt 1. On the interval -1 le x le 1, the function is a straight line that joins t (d) When a function is decreasing, its graph falls as xx increases, and when a function is concave down, that means the graph of the function looks like an upside down bowl. A graph of a decreasing, concave down function pp on the interval (−3,0)(-3,0) is shown in the figure below. When a function is increasing, its graph rises as xx increases. The function pp in the figure is increasing and concave down on the interval (0,3)(0,3). A graph that meets the stated criteria of the exercise. This function looks like two downward-opening parabolas that meet at a corner point at (0,-1.5). The left parabola has its vertex at (-3,3); the

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 1.6절 · 12번
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