문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 급수 심화

테일러 다항식과 오차

먼저 혼자 풀어 보고, 풀이로 확인한 다음, 아래 「한 번 더」 문제로 이어서 연습하세요.

CLP-1 · 3.4절 · 11번대학 수준우리말 번역

선형 근사를 이용하여 (2.001)3(2.001)^3 의 값을 어림하세요. 답을 n/1000n/1000 꼴로 나타내세요. 단, nn 은 정수입니다.

영어 원문 보기

Use a linear approximation to estimate (2.001)3(2.001)^3. Write your answer in the form n/1000n/1000 where nn is an integer.

정답·풀이 보기

f(x)=(2+x)3f(x)=(2+x)^3 이라 하면 f(0.001)f(0.001) 을 어림하는 것이다.

aa 로 가장 자연스러운 선택은 a=0a=0 이다.

그러면 f′(x)=3(2+x)2f'(x)=3(2+x)^2 이므로 (2.001)3=f(0.001)≈f(0)+f′(0)(0.001−0)=8+121000=80121000(2.001)^3=f(0.001)\approx f(0)+f'(0)(0.001-0) =8+\frac{12}{1000}=\frac{8012}{1000}

참고: f(x)=x3f(x)=x^3 과 a=2a=2 를 선택했더라도 결과는 완전히 같다.

원본 교재 풀이(영어)

Set f(x)=(2+x)3f(x)=(2+x)^3, so we are approximating f(0.001)f(0.001).

The obvious choice of aa is a=0a=0.

Then f′(x)=3(2+x)2f'(x)=3(2+x)^2, so (2.001)3=f(0.001)≈f(0)+f′(0)(0.001−0)=8+121000=80121000(2.001)^3=f(0.001)\approx f(0)+f'(0)(0.001-0) =8+\frac{12}{1000}=\frac{8012}{1000}

Remark: if we had chosen f(x)=x3f(x)=x^3 and a=2a=2, the result would have been exactly the same.

한 번 더 — 비슷한 문제CLP-1 · 3.4절 · 12번우리말 번역

적절한 선형 근사를 이용하여 (8.06)2/3(8.06)^{2/3} 의 값을 어림하세요. 답은 분자와 분모가 모두 정수인 분수로 나타내세요.

다 풀었으면 정답 확인

f(x)=(8+x)2/3f(x)=(8+x)^{2/3} 이라 하고, 중심을 a=0a=0 으로 택한다.

그러면 f′(x)=23(8+x)−1/3f'(x)=\dfrac{2}{3}(8+x)^{-1/3} 이므로

(8.06)2/3=f(0.06)≈f(0)+f′(0)⋅0.06=82/3+238−1/3⋅0.06=832+2383⋅0.06=22+23⋅2⋅0.06=4+13⋅0.06=4.02=402100\begin{aligned} (8.06)^{2/3}=f(0.06)&\approx f(0)+f'(0)\cdot 0.06\\ &=8^{2/3}+\frac{2}{3}8^{-1/3}\cdot 0.06\\ &=\sqrt[3]{8}^2+\frac{2}{3\sqrt[3]{8}}\cdot 0.06\\ &=2^2+\frac{2}{3\cdot 2}\cdot 0.06\\ &=4+\frac{1}{3}\cdot 0.06\\&=4.02=\frac{402}{100}\end{aligned}

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