사잇값 정리를 이용하여 의 소수 근삿값을 적어도 소수 둘째 자리까지 정확하게 구하세요. 계산기를 사용해도 되지만 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈에만 사용할 수 있습니다.
영어 원문 보기
Use the intermediate value theorem to give a decimal approximation of that is correct to at least two decimal places. You may use a calculator, but only to add, subtract, multiply, and divide.
정답·풀이 보기
이라 하자. 는 다항식이므로 모든 곳에서 연속이다. 이면 은 와 사이에 있다. 이 부등식을 만족시키면서 서로 매우 가까운 와 를 찾을 수 있다면, 의 좋은 근삿값을 얻을 수 있다.
- 정수부터 시작해 보자. 이므로 은 구간 에 있다.
- 범위를 좁혀 보자. 예를 들어 를 살펴보자. 이므로 은 구간 에 있다.
- 더 좁혀 보자. 예를 들어 를 살펴보자. 이므로 은 구간 에 있다.
- 여러 값을 시험해 보면 임을 알 수 있으므로 은 와 사이에 있다.
- 더 시험해 보면 이므로 은 에 있다.
- 을 소수 둘째 자리까지 반올림한 근삿값을 얻으려면 이 보다 큰지 작은지를 알아야 한다. 실제로 이므로 이고, 따라서 소수 둘째 자리까지 반올림하면 이다.
이것이 을 어림하는 당연한 방법으로 느껴진다면 잘 이해한 것이다. 사잇값 정리는 매우 직관적인 원리를 정식으로 나타낸 것이다.
원본 교재 풀이(영어)
Let . Since is a polynomial, it is continuous everywhere. If , then is somewhere between and . If we can find and that satisfy these inequalities, and are very close together, that will give us a good approximation for .
- Let's start with integers. , so is in the interval .
- Let's narrow this down, say by testing . , so is in the interval .
- Let's narrow further, say by testing . , so is in the interval .
- Testing various points, we find , so is between and .
- By testing more, we find , so is in .
- In order to get an approximation for that is rounded to two decimal places, we have to know whether is greater or less than ; indeed , so ; then rounded to two decimal places, .
If this seems like the obvious way to approximate , that's good. The IVT is a formal statement of a very intuitive principle.
한 번 더 — 비슷한 문제CLP-1 · 1.6절 · 26번우리말 번역
사잇값 정리를 이용하여 의 근을 포함하는, 길이가 1인 구간을 구하세요.
다 풀었으면 정답 확인
는 다항식이므로 모든 점에서 연속이다. 이고 인 값 , 를 찾을 수 있다면, 사잇값 정리에 의해 에 인 가 존재한다. 즉, 구간 에 근이 있다. 계산하기 쉬운 값부터 대입해 보자.
이고, 이다. 0 은 과 사이에 있고 는 연속이므로, 사잇값 정리에 의해 인 가 에 반드시 존재한다. 즉, 에 근이 있다.
이 구간이 가장 찾기 쉬운 구간이었다. 계속 대입해 보면 두 구간을 더 찾을 수 있다. (양수)이고 (음수)이므로 에 근이 있다.
계산이 까다롭지만 에도 근이 있다.
이것은 중요한 요령이다. 차수가 높은 다항식은 근의 정확한 값을 구하는 것이 불가능한 경우가 많다. 사잇값 정리를 이용하면 적어도 근이 반드시 있는 범위를 제시할 수 있다.