유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.
731문제 · 24 / 37쪽
461.OpenStax 2권 · 6.4절 · 66번대학 수준우리말 번역
[계산기 사용]∑n=0∞anxn 이 f(0)=1,f′(0)=0 이고 f′′(x)=−f(x) 인 함수 f(x) 로 수렴한다고 하자. an 에 대한 공식을 구하고, 부분합 SN 에서 N=20 일 때의 그래프를 [−5,5] 에서 그리세요.
영어 원문 보기
[T] Suppose that ∑n=0∞anxn converges to a function f(x) such that f(0)=1,f′(0)=0, and f′′(x)=−f(x). Find a formula for an and plot the partial sum SN for N=20 on [−5,5].
정답·풀이 보기
앞의 문제와 같이 하면 n 이 홀수일 때 an=0 이고 n 이 짝수일 때 an=−(n+2)(n+1)an+2 이다. 따라서 a0=1 로부터 a2n=(2n)!(−1)n 이다.
원본 교재 풀이(영어)
As in the previous problem one obtains an=0 if n is odd and an=−(n+2)(n+1)an+2 if n is even, so a0=1 leads to a2n=(2n)!(−1)n.
[계산기 사용]∑n=0∞anxn 이 f(0)=0,f′(0)=1 이고 f′′(x)=−f(x) 인 함수 f(x) 로 수렴한다고 하자. an 에 대한 공식을 구하고, 부분합 SN 에서 N=10 일 때의 그래프를 [−5,5] 에서 그리세요.
영어 원문 보기
[T] Suppose that ∑n=0∞anxn converges to a function f(x) such that f(0)=0,f′(0)=1, and f′′(x)=−f(x). Find a formula for an and plot the partial sum SN for N=10 on [−5,5].
∑n=0∞anxn 이 y(0)=1 이고 y′(0)=0 일 때 y′′−y′+y=0 을 만족시키는 함수 y 로 수렴한다고 하자. an+2,an+1, 그리고 an 사이의 관계를 나타내는 식을 구하고, a0,...,a5 의 값을 계산하세요.
영어 원문 보기
Suppose that ∑n=0∞anxn converges to a function y such that y′′−y′+y=0 where y(0)=1 and y′(0)=0. Find a formula that relates an+2,an+1, and an and compute a0,...,a5.
정답·풀이 보기
y′′=∑n=0∞(n+2)(n+1)an+2xn 이고 y′=∑n=0∞(n+1)an+1xn 이므로 y′′−y′+y=0 에서 (n+2)(n+1)an+2−(n+1)an+1+an=0 또는 an=nan−1−n(n−1)an−2 이 모든 n⋅y(0)=a0=1 에 대해 성립하고 y′(0)=a1=0 이므로 a2=21,a3=61,a4=0, 그리고 a5=−1201 이다.
원본 교재 풀이(영어)
y′′=∑n=0∞(n+2)(n+1)an+2xn and y′=∑n=0∞(n+1)an+1xn so y′′−y′+y=0 implies that (n+2)(n+1)an+2−(n+1)an+1+an=0 or an=nan−1−n(n−1)an−2 for all n⋅y(0)=a0=1 and y′(0)=a1=0, so a2=21,a3=61,a4=0, and a5=−1201.
급수 ∑n=0∞anxn 이 함수 y 로 수렴하고, y 는 y′′−y′+y=0 을 만족시키며 y(0)=0 이고 y′(0)=1 이라고 하자. an+2,an+1, 그리고 an 사이의 관계를 나타내는 식을 구하고 a1,...,a5 의 값을 구하세요.
영어 원문 보기
Suppose that ∑n=0∞anxn converges to a function y such that y′′−y′+y=0 where y(0)=0 and y′(0)=1. Find a formula that relates an+2,an+1, and an and compute a1,...,a5.
[계산기 사용]∫0πtsintdt;Ps=1−3!x2+5!x4−7!x6+9!x8 (tsint 의 9계 도함수의 절댓값은 0.1.) 으로 유계라고 가정해도 됩니다.
영어 원문 보기
[T]∫0πtsintdt;Ps=1−3!x2+5!x4−7!x6+9!x8 (You may assume that the absolute value of the ninth derivative of tsint is bounded by 0.1.)
정답·풀이 보기
a. (증명) b. Rs≤(9)!0.1π9≈0.0082<0.01 이다. ∫0π(1−3!x2+5!x4−7!x6+9!x8)dx=π−3⋅3!π3+5⋅5!π5−7⋅7!π7+9⋅9!π9=1.852 인 반면 ∫0πtsintdt=1.85194 이므로 실제 오차는 약 0.00006 이다.
원본 교재 풀이(영어)
a. (Proof) b. We have Rs≤(9)!0.1π9≈0.0082<0.01. We have ∫0π(1−3!x2+5!x4−7!x6+9!x8)dx=π−3⋅3!π3+5⋅5!π5−7⋅7!π7+9⋅9!π9=1.852..., whereas ∫0πtsintdt=1.85194..., so the actual error is approximately 0.00006.
프레넬 적분은 C(x)=∫0xcos(t2)dt 와 S(x)=∫0xsin(t2)dt 로 정의됩니다. C(x) 와 S(x) 의 거듭제곱급수를 구하고, 0이 아닌 처음 N=50 개의 항의 합 CN(x) 와 SN(x) 를 [0,2π] 에서 그래프로 그리세요.
영어 원문 보기
The Fresnel integrals are defined by C(x)=∫0xcos(t2)dt and S(x)=∫0xsin(t2)dt. Compute the power series of C(x) and S(x) and plot the sums CN(x) and SN(x) of the first N=50 nonzero terms on [0,2π].
정답·풀이 보기
cos(t2)=∑n=0∞(−1)n(2n)!t4n 이고 sin(t2)=∑n=0∞(−1)n(2n+1)!t4n+2 이므로, S(x)=∑n=0∞(−1)n(4n+3)(2n+1)!x4n+3 이고 C(x)=∑n=0∞(−1)n(4n+1)(2n)!x4n+1 이다. 0이 아닌 처음 50 개의 항의 합을 아래에 그렸으며, C50(x) 는 실선, S50(x) 는 점선이다.
원본 교재 풀이(영어)
Since cos(t2)=∑n=0∞(−1)n(2n)!t4n and sin(t2)=∑n=0∞(−1)n(2n+1)!t4n+2, one has S(x)=∑n=0∞(−1)n(4n+3)(2n+1)!x4n+3 and C(x)=∑n=0∞(−1)n(4n+1)(2n)!x4n+1. The sums of the first 50 nonzero terms are plotted below with C50(x) the solid curve and S50(x) the dashed curve.
[계산기 사용] 프레넬 적분은 좌표가 (C(t),S(t)) 인 곡선의 곡률 성질 때문에 도로와 철도 설계를 비롯한 여러 응용 분야에서 쓰인다. 앞의 문제에서 좌표를 계산한 곡선 (C50,S50) 의 0≤t≤2π 에서의 그래프를 그리세요.
영어 원문 보기
[T] The Fresnel integrals are used in design applications for roadways and railways and other applications because of the curvature properties of the curve with coordinates (C(t),S(t)). Plot the curve (C50,S50) for 0≤t≤2π, the coordinates of which were computed in the previous exercise.
다음 연습문제에서, 주어진 함수의 거듭제곱급수 표현을 구하세요. 그 급수의 수렴 반지름과 수렴 구간을 구하세요.
f(x)=x+3x2
영어 원문 보기
In the following exercises, find the power series representation for the given function. Determine the radius of convergence and the interval of convergence for that series.
다음 문제에서 주어진 함수의 거듭제곱급수 표현을 구하세요. 그 급수의 수렴 반지름과 수렴 구간을 구하세요.
f(x)=2x2−3x+18x+2
영어 원문 보기
In the following exercises, find the power series representation for the given function. Determine the radius of convergence and the interval of convergence for that series.