유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.
49문제 · 2 / 3쪽
21.OpenStax 2권 · 6.3절 · 10번대학 수준우리말 번역
다음 연습문제에서, 나머지 추정식 ∣Rn∣≤(n+1)!M(x−a)n+1, (여기서 M 은 a 와 주어진 점 사이의 구간에서 ∣f(n+1)(z)∣ 의 최댓값이다)에서 주어진 n 의 값이 ∣Rn∣≤10001 을 만족시킴을 보이세요. 주어진 점에서 f 의 테일러 다항식 pn 의 값을 구하세요. ∣Rn∣ 이 1/1000 보다 작지 않다면, 그 값이 얼마인지 구하세요.
[계산기 사용](28)1/3;a=27,n=1
영어 원문 보기
In the following exercises, verify that the given choice of n in the remainder estimate ∣Rn∣≤(n+1)!M(x−a)n+1, where M is the maximum value of ∣f(n+1)(z)∣ on the interval between a and the indicated point, yields ∣Rn∣≤10001. Find the value of the Taylor polynomial pn of f at the indicated point. If ∣Rn∣ is not less than 1/1000, determine what it is.
[T](28)1/3;a=27,n=1
정답·풀이 보기
x≥28 일 때 dx2d2x1/3=−9x5/32≥−0.00092… 이므로 나머지 추정식을 선형 근사 x1/3≈p1(27)=3+27x−27 에 적용할 수 있고, 이로부터 (28)1/3≈3+271=3.037 을 얻는다. 한편 (28)1/3≈3.03658 이다.
원본 교재 풀이(영어)
dx2d2x1/3=−9x5/32≥−0.00092… when x≥28 so the remainder estimate applies to the linear approximation x1/3≈p1(27)=3+27x−27, which gives (28)1/3≈3+271=3.037, while (28)1/3≈3.03658.
다음 연습문제에서, 나머지 추정식 ∣Rn∣≤(n+1)!M(x−a)n+1, (여기서 M 은 a 와 주어진 점 사이의 구간에서 ∣f(n+1)(z)∣ 의 최댓값이다)에서 주어진 n 의 값이 ∣Rn∣≤10001 을 만족시킴을 보이세요. 주어진 점에서 f 의 테일러 다항식 pn 의 값을 구하세요. ∣Rn∣ 이 1/1000 보다 작지 않다면, 그 값이 얼마인지 구하세요.
[계산기 사용]sin(6);a=2π,n=5
영어 원문 보기
In the following exercises, verify that the given choice of n in the remainder estimate ∣Rn∣≤(n+1)!M(x−a)n+1, where M is the maximum value of ∣f(n+1)(z)∣ on the interval between a and the indicated point, yields ∣Rn∣≤10001. Find the value of the Taylor polynomial pn of f at the indicated point. If ∣Rn∣ is not less than 1/1000, determine what it is.
다음 연습문제에서, 나머지항 어림 ∣Rn∣≤(n+1)!M(x−a)n+1 (여기서 M 은 a 와 주어진 점 사이의 구간에서 ∣f(n+1)(z)∣ 의 최댓값이다)에 대하여, 주어진 n 의 값이 ∣Rn∣≤10001 을 만족함을 확인하세요. 주어진 점에서 f 의 테일러 다항식 pn 의 값을 구하세요. ∣Rn∣ 이 1/1000 보다 작지 않으면, 그 값이 얼마인지 구하세요.
[계산기 사용]e2; a=0,n=9
영어 원문 보기
In the following exercises, verify that the given choice of n in the remainder estimate ∣Rn∣≤(n+1)!M(x−a)n+1, where M is the maximum value of ∣f(n+1)(z)∣ on the interval between a and the indicated point, yields ∣Rn∣≤10001. Find the value of the Taylor polynomial pn of f at the indicated point. If ∣Rn∣ is not less than 1/1000, determine what it is.
[T]e2; a=0,n=9
정답·풀이 보기
어림 10!210<0.000283 을 이용하면, 9차 테일러 전개를 사용하여 x=2 에서 ex 의 값을 e2≈p9(2)=1+2+222+623+⋯+9!29=7.3887… 로 어림할 수 있으며, 실제로는 e2≈7.3891 이다.
원본 교재 풀이(영어)
Using the estimate 10!210<0.000283 we can use the Taylor expansion of order 9 to estimate ex at x=2. as e2≈p9(2)=1+2+222+623+⋯+9!29=7.3887… whereas e2≈7.3891.
다음 연습문제에서, 나머지 추정식 ∣Rn∣≤(n+1)!M(x−a)n+1, (여기서 M 은 a 와 주어진 점 사이의 구간에서 ∣f(n+1)(z)∣ 의 최댓값이다)에서 주어진 n 의 값이 ∣Rn∣≤10001 을 만족시킴을 확인하세요. 주어진 점에서 f 의 테일러 다항식 pn 의 값을 구하세요. ∣Rn∣ 이 1/1000 보다 작지 않으면, 그 값이 얼마인지 구하세요.
[계산기 사용]cos(5π);a=0,n=4
영어 원문 보기
In the following exercises, verify that the given choice of n in the remainder estimate ∣Rn∣≤(n+1)!M(x−a)n+1, where M is the maximum value of ∣f(n+1)(z)∣ on the interval between a and the indicated point, yields ∣Rn∣≤10001. Find the value of the Taylor polynomial pn of f at the indicated point. If ∣Rn∣ is not less than 1/1000, determine what it is.
다음 연습문제에서, 나머지 추정식 ∣Rn∣≤(n+1)!M(x−a)n+1, (여기서 M 은 a 와 주어진 점 사이의 구간에서 ∣f(n+1)(z)∣ 의 최댓값이다)에서 주어진 n 의 선택이 ∣Rn∣≤10001 을 만족함을 확인하세요. 주어진 점에서 f 의 테일러 다항식 pn 의 값을 구하세요. ∣Rn∣ 이 1/1000 보다 작지 않다면, 그 값이 얼마인지 구하세요.
[계산기 사용]ln(2);a=1,n=1000
영어 원문 보기
In the following exercises, verify that the given choice of n in the remainder estimate ∣Rn∣≤(n+1)!M(x−a)n+1, where M is the maximum value of ∣f(n+1)(z)∣ on the interval between a and the indicated point, yields ∣Rn∣≤10001. Find the value of the Taylor polynomial pn of f at the indicated point. If ∣Rn∣ is not less than 1/1000, determine what it is.
[T]ln(2);a=1,n=1000
정답·풀이 보기
dxndn(lnx)=(−1)n−1xn(n−1)!,R1000≈10011 이므로 p1000(1)=∑n=11000n(−1)n−1≈0.6936 이고, 반면 ln(2)≈0.6931⋯ 이다.
원본 교재 풀이(영어)
Since dxndn(lnx)=(−1)n−1xn(n−1)!,R1000≈10011. One has p1000(1)=∑n=11000n(−1)n−1≈0.6936 whereas ln(2)≈0.6931⋯.
다음 연습문제에서, 나머지 추정식 ∣Rn∣≤(n+1)!M(x−a)n+1, (여기서 M 은 a 와 주어진 점 사이의 구간에서 ∣f(n+1)(z)∣ 의 최댓값이다)에서 주어진 n 의 값이 ∣Rn∣≤10001 을 만족시킴을 확인하세요. 주어진 점에서 f 의 테일러 다항식 pn 의 값을 구하세요. ∣Rn∣ 이 1/1000 보다 작지 않으면, 그 값이 얼마인지 구하세요.
근삿값 sint≈t−6t3+120t5−5040t7 에 πt 를 대입한 식을 적분하여 ∫01πtsinπtdt 의 값을 어림하세요.
영어 원문 보기
In the following exercises, verify that the given choice of n in the remainder estimate ∣Rn∣≤(n+1)!M(x−a)n+1, where M is the maximum value of ∣f(n+1)(z)∣ on the interval between a and the indicated point, yields ∣Rn∣≤10001. Find the value of the Taylor polynomial pn of f at the indicated point. If ∣Rn∣ is not less than 1/1000, determine what it is.
Integrate the approximation sint≈t−6t3+120t5−5040t7 evaluated at πt to approximate ∫01πtsinπtdt.
[계산기 사용]y=∑k=0∞akxk 이 y′=−2xy 와 y(0)=0 을 만족한다고 하자. 모든 k 에 대해 a2k+1=0 이고 a2k+2=k+1−a2k 임을 보이세요. y 의 부분합 S20 을 구간 [−4,4] 에서 그래프로 그리세요.
영어 원문 보기
[T] Suppose that y=∑k=0∞akxk satisfies y′=−2xy and y(0)=0. Show that a2k+1=0 for all k and that a2k+2=k+1−a2k. Plot the partial sum S20 of y on the interval [−4,4].
급수 n=1∑∞an 이 수렴하고 모든 n 에 대해 1>an≥0 이라 하자. 이때 급수 n=1∑∞1−anan 도 수렴함을 증명하세요.
영어 원문 보기
Suppose that the series n=1∑∞an
converges and that 1>an≥0 for all n. Prove that the series
n=1∑∞1−anan also converges.
정답·풀이 보기
증명의 방향을 잡기 위해 먼저 직관을 얻어 보자. n=1∑∞an 이 수렴하므로 n→∞ 일 때 an 은 0 으로 수렴한다. 따라서 n 이 충분히 크면 1−anan≈1−0an=1an 이고, ∑an 이 수렴함을 알고 있다. 그러므로 "큰" 번호의 항들을 유한 개의 작은 번호의 항들과 분리하려고 한다.
n→∞liman=0 이므로, 모든 n>N 에 대해 21>an≥0 이 되게 하는 (1보다 작은 양수라면 21 뿐 아니라 어떤 수를 택해도 된다.) 정수 N 이 반드시 존재한다. 그러면 n>N 일 때,
Let's get some intuition to guide us through a proof. Since n=1∑∞an, converges an must converge
to zero as n→∞. So, when n is quite large, 1−anan≈1−0an=1an, and we know ∑an converges. So, we want to separate the “large" indices from a finite number of smaller ones.
Since n→∞liman=0, there must be (We could have chosen any positive number strictly less than 1, not only 21.) some integer
N such that 21>an≥0 for all n>N. Then, for n>N,
1−ananFrom the information in the problem statement, we known=N+1∑∞2anSo, by the direct comparison test,n=N+1∑∞1−ananSince the convergence of a series is not affected by its first N terms, as long as N is finite, we concluden=1∑∞1−anan≤1−1/2an=2an=2n=N+1∑∞anconverges. converges as well. converges.
We are told that ∑n=1∞an converges. Thus
we must have that n→∞liman=0. In particular,
there is an index N such that 0≤an≤1 for all n≥N. Then:
0≤an2By the direct comparison test,n=N+1∑∞an2Since convergence doesn’t depend on the first N terms of a series for any finite N,n=1∑∞an2≤anfor n>Nconverges.converges as well.
급수 n=1∑∞9n+5(−1)n 이 절대수렴하는지, 조건수렴하는지, 발산하는지 판단하고, 그 이유를 설명하세요.
영어 원문 보기
Determine whether the series n=1∑∞9n+5(−1)n is absolutely convergent, conditionally convergent, or divergent; justify your answer.
정답·풀이 보기
급수 n=1∑∞9n+5(−1)n 은 교대급수 판정법에 의해 수렴한다. 한편 급수 n=1∑∞9n+5(−1)n=∑n=1∞9n+51 은 bn=n1 과의 극한비교판정법에 의해 발산한다. 따라서 주어진 급수는 조건수렴한다.
원본 교재 풀이(영어)
The series n=1∑∞9n+5(−1)n
converges by the alternating series test. On the other hand the
series n=1∑∞9n+5(−1)n=∑n=1∞9n+51 diverges by the limit
comparison test with bn=n1. So the given series is
conditionally convergent.
이 수열에는 양의 항도 있고 음의 항도 있어서 쓸 수 있는 판정법이 제한된다. 그러나 급수 n=1∑∞n2sinn 을 생각하면 직접 비교판정법을 쓸 수 있다.
모든 n 에 대해 ∣sinn∣<1 이므로 0≤n2sinn<n21 이다. n=1∑∞n21 이 수렴하므로 직접 비교판정법에 의해 n=1∑∞n2sinn 도 수렴한다. 그러면 n=1∑∞n2sinn 은 절대수렴하며, 특히 수렴한다.
원본 교재 풀이(영어)
The sequence has some positive terms and some negative terms, which limits the tests we can use. However, if we consider the series n=1∑∞n2sinn, we can use the direct comparison test.
For every n, ∣sinn∣<1, so 0≤n2sinn<n21. Since
n=1∑∞n21 converges, then by the direct comparison test, n=1∑∞n2sinn converges as well. Then n=1∑∞n2sinn converges absolutely– in particular, it converges.
Show that the series
n=1∑∞2nsin2n−cos2n+21 converges.
정답·풀이 보기
이 급수의 항은 음수일 때도 있고 양수일 때도 있다. 그러나 부호가 엄밀하게 번갈아 나타나지는 않으므로 교대급수 판정법을 쓸 수 없다. 대신 직접 비교판정법을 이용하여 이 급수가 절대수렴함을 보인다.
2nsin2n−cos2n+21≤2n1+1+21=2n+15
급수 n=1∑∞2n+15 은 공비가 r=21 인 등비급수이므로 수렴한다. 직접 비교판정법에 의해
n=1∑∞2nsin2n−cos2n+21 도 수렴한다. 따라서 n=1∑∞2nsin2n−cos2n+21 은 절대수렴하므로 수렴한다.
원본 교재 풀이(영어)
The terms of this series are sometimes negative and sometimes positive. But, they are not strictly alternating, so we can't use the alternating series test. Instead, we use a direct comparison test to show the series converges absolutely.
2nsin2n−cos2n+21≤2n1+1+21=2n+15
The series n=1∑∞2n+15 converges, because it's a geometric series with r=21. By the direct comparison test,
n=1∑∞2nsin2n−cos2n+21 converges as well. Then n=1∑∞2nsin2n−cos2n+21 converges absolutely, so it converges.