극한 L = limx→0 (1 − cos 3x)/(3x²)을(를) 구하세요. x의 단위는 라디안입니다.
f(x) = (1 − cos 3x)/(3x²)x → 0
L =
3.도함수보통
f(x) = (4x − 1)3이라 합시다. f′(0)를 구하세요.
f(x) = (4x − 1)3x = 0
f′(0) =
4.도함수어려움
f(x) = x3 − 6x2 − 4이라 합시다. 극솟점의 x좌표 x를 구하세요.
f(x) = x3 − 6x2 − 4
x =
5.적분보통
I = ∫01 2x·(x² + 1)3 dx를 계산하세요.
f(x) = 2x·(x² + 1)3[0, 1]
I =
6.적분어려움
y = 2x2과 y = 4x로 둘러싸인 영역의 넓이 A를 구하세요.
y = 2x2y = 4x
A =
7.복소수보통
z = −9 − j5을(를) 지수 형식 r·ejθ으로 쓰시오. θ을(를) −π와 π 사이의 라디안으로 구하시오.
z = −9 − j5
θ = rad
8.복소수어려움
점 A–D 중 정확히 하나가 z⁴ = 81∠180°의 근이다. 그것을 클릭하세요.
w = 81∠180°n = 4
1A (5.4∠−45°)
2B (3∠−45°)
3C (3∠180°)
4D (3∠0°)
9.미분방정식보통
400 °C의 단조 강철 부품을 30 °C인 작업장에서 식힙니다. 29분 후 온도는 185 °C입니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. 시작 후 얼마나 지나야(t) 293 °C에 도달하나요?
T0 = 400 °CTa = 30 °CT(29) = 185 °CT = 293 °C
t = min
10.미분방정식어려움
시스템이 t ≥ 0에서 y″ + 3y′ + 6.25y = 62.5을 따르며 정지 상태에서 출발합니다: y(0) = 0, y′(0) = 0. 계단 응답의 최댓값 ymax을(를) 구하시오.
y″ + 3y′ + 6.25y = 62.5y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
11.행렬과 행렬식보통
주어진 행렬에 대해 C = AB라 합시다. 성분 c21(2행 1열)를 구하세요.
A = [2 −3; −5 −6]B = [6 −3; 3 −6]
c21 =
12.행렬과 행렬식어려움
주어진 행렬 A의 더 큰 고윳값 λ를 구하세요.
A = [5 4; −5 −4]
λ =
13.벡터: 내적과 외적보통
벡터 a = (0, 5, 6)와 b = (−3, 6, −2) 사이의 각도 θ을(를) 도(°) 단위로 구하시오.
a = (0, 5, 6)b = (−3, 6, −2)
θ = °
14.벡터: 내적과 외적어려움
힘 F = (−60, 20, 20) N이 점 A(2, −4, −4)에 작용한다. 좌표의 단위는 미터이다. 점 O(−2, 1, −3)에 대한 힘의 모멘트의 y성분 My을(를) 구하시오.
F = (−60, 20, 20) NA(2, −4, −4) mO(−2, 1, −3) m
My = N·m
15.확률보통
15명 중에서 2명으로 된 위원회를 뽑는 방법 N은 몇 가지일까요? 순서는 상관없습니다.
n = 15k = 2
N =
16.확률어려움
부품 12개를 시험하며, 각 부품은 독립적으로 확률 0.2로 고장 납니다. 고장이 많아야 하나일 확률 P는 얼마일까요?
n = 12p = 0.2
P =
17.기술통계보통
자료의 표본 표준편차 s를 구하세요: 14, 29, 58, 46, 52, 13.
n = 6
s =
18.기술통계어려움
어떤 양은 평균 60, 표준편차 5인 정규분포를 따릅니다. 66.25보다 큰 값의 비율 P는 얼마일까요?
μ = 60σ = 5x = 66.25
P =
19.정규분포보통
표준 정규 곡선 아래에서 −z와 z 사이의 색칠한 넓이가 0.9615이 되도록 z를 끌어 놓으세요. z을 소수 둘째 자리까지 구하세요.
A = 0.9615
z =
20.정규분포어려움
구멍 지름 D는 평균 25.03 mm, 표준편차 0.015 mm인 정규분포를 따릅니다. 축 지름 d는 독립이며 평균 25 mm, 표준편차 0.015 mm인 정규분포를 따릅니다. 무작위로 고른 축은 D − d > 0일 때 끼워집니다. 끼워질 확률 P을(를) 구하시오. z는 소수 둘째 자리로 반올림하시오.
구멍: μ = 25.03 mm, σ = 0.015 mm축: μ = 25 mm, σ = 0.015 mm
P =
3용액
1.극한
답: L = −6
극한: 먼저 직접 대입해 보세요. 0/0이 나오면 먼저 식을 간단히 하세요: 인수분해해서 공통인수를 약분하거나, 켤레식을 곱합니다. x → ∞일 때는 분자와 분모를 x의 최고차항으로 나눕니다. 로피탈 정리: f/g가 0/0 또는 ∞/∞ 꼴이면 lim f/g = lim f′/g′이며, 분자와 분모를 (몫의 미분법이 아니라) 각각 따로 미분합니다.
최고차항으로 나누기
(−6 + 4/x + (−5)/x2)/(1 + 5/x + 3/x2)
x → ∞
L = −6/1 = −6
답
L = −6
차수가 같으면 극한은 최고차항 계수의 비입니다.
2.극한
답: L = 1.5
극한: 먼저 직접 대입해 보세요. 0/0이 나오면 먼저 식을 간단히 하세요: 인수분해해서 공통인수를 약분하거나, 켤레식을 곱합니다. x → ∞일 때는 분자와 분모를 x의 최고차항으로 나눕니다. 로피탈 정리: f/g가 0/0 또는 ∞/∞ 꼴이면 lim f/g = lim f′/g′이며, 분자와 분모를 (몫의 미분법이 아니라) 각각 따로 미분합니다.
정적분: ∫ₐᵇ f(x) dx는 a부터 b까지 그래프와 x축 사이의 부호 있는 넓이입니다. 원시함수 F(F′ = f)를 구하고 F(b) − F(a)를 계산합니다. 거듭제곱 법칙: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). 두 곡선 사이의 넓이는 ∫(위 − 아래) dx입니다.
치환적분
u = x² + 1, du = 2x dx
I = ∫12 u3 du
적분하고 대입하기
I = [u4/4]12 = (16 − 1)/4 = 3.75
답
I = 3.75
6.적분
답: A = 2.667
정적분: ∫ₐᵇ f(x) dx는 a부터 b까지 그래프와 x축 사이의 부호 있는 넓이입니다. 원시함수 F(F′ = f)를 구하고 F(b) − F(a)를 계산합니다. 거듭제곱 법칙: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). 두 곡선 사이의 넓이는 ∫(위 − 아래) dx입니다.
교점
2x2 = 4x → x = 0, x = 2
위에서 아래를 빼서 적분하기
A = [2x2 − 0.6667x3]02 = 2.667
답
A = 2.667
7.복소수
답: θ = −2.634 rad
극형식: z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ이며 r = |z|, θ = arg z입니다. 직각 형식으로 되돌리면 a = r cos θ, b = r sin θ입니다. 편각은 사분면을 따져야 합니다. θ = atan(b/a)는 a > 0일 때만 맞고, a < 0이면 180°를 더하거나 뺍니다. 극형식에서는 곱셈이 쉽습니다. 절댓값을 곱하고 편각을 더하며, 나눗셈은 절댓값을 나누고 편각을 뺍니다.
절댓값
r = √(81 + 25) = 10.3
라디안 단위의 편각
θ = −150.9° = −150.9·π/180 = −2.634 rad
지수 형식
z = 10.3·e−j2.634
답
θ = −2.634 rad
8.복소수
답: B (3∠−45°)
드무아브르와 거듭제곱근: (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ. 방정식 zⁿ = R∠φ는 정확히 n개의 근을 가지며, 모두 절댓값이 R1/n이고 편각은 k = 0, 1, …, n − 1에 대해 (φ + 360°·k)/n입니다. 근들은 원 위에 360°/n 간격으로 고르게 놓입니다. p² < 4q인 이차방정식 z² + pz + q = 0은 복소수 근 z = −p/2 ± j√(q − p²/4)를 가지며, 실수 계수 다항식의 복소수 근은 항상 켤레 쌍 a ± jb로 나타납니다.
근의 절댓값과 편각
|z| = 3
θ = 45°, 135°, −135°, −45°
그 점
B = 3∠−45°
답
B (3∠−45°)
9.미분방정식
답: t = 11.38 min
1계 미분방정식: dy/dt = k·y의 해는 y = y₀·ekt입니다(k > 0이면 성장, k < 0이면 감소). 반감기가 T이면 k = ln 2/T입니다. 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)의 해는 T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt입니다. 선형 방정식 y′ + p(x)·y = q(x)는 적분 인자 μ = e∫p dx로 풉니다: (μy)′ = μq이므로 μy = ∫μq dx + C.
냉각 상수
k = ln(370/155)/29 = 0.03 min⁻¹
목표 온도까지 걸리는 시간
t = ln(370/263)/0.03 = 11.38 min
답
t = 11.38 min
10.미분방정식
답: ymax = 10.95
2계 선형 방정식: y″ + b·y′ + c·y = 0에서 y = ert를 시도하면 특성방정식 r² + b·r + c = 0을 얻습니다. 서로 다른 두 실근 r₁ ≠ r₂이면 y = A·er₁t + B·er₂t(과감쇠), 중근 r이면 y = (A + Bt)·ert(임계감쇠), 복소근 −α ± jω이면 y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt)(부족감쇠, 진동)입니다. 초기값 y(0)과 y′(0)이 A와 B를 정합니다. y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0으로 쓰면 ωn은 고유 진동수, ζ는 감쇠비이며, ζ < 1이면 진동합니다. 입력이 일정한 y″ + by′ + cy = c·K의 해는 정상값 K에 자유 응답을 더한 것입니다.
정상값과 근
yss = 10, r = −1.5 ± 2j
초기값으로부터 구한 상수
y(0) = 10 + A = 0 → A = −10
y′(0) = −1.5A + 2B = 0 → B = −7.5
최고점
t = π/2 = 1.571
ymax = 10·(1 + e−1.5·π/2) = 10.95
답
ymax = 10.95
11.행렬과 행렬식
답: c21 = −48
행렬: 2×2 행렬의 행렬식은 ad − bc입니다. 3×3은 한 행을 따라 전개합니다: 각 성분에 그 행과 열을 지우고 남은 2×2 행렬의 행렬식을 곱하고, 부호는 + − +로 번갈아 붙입니다. 고윳값 λ는 det(A − λI) = 0을 만족하며, 2×2에서는 λ² − (대각합)·λ + det = 0입니다.
행 × 열
c21 = (−5)·6 + (−6)·3 = −48
답
c21 = −48
12.행렬과 행렬식
답: λ = 1
행렬: 2×2 행렬의 행렬식은 ad − bc입니다. 3×3은 한 행을 따라 전개합니다: 각 성분에 그 행과 열을 지우고 남은 2×2 행렬의 행렬식을 곱하고, 부호는 + − +로 번갈아 붙입니다. 고윳값 λ는 det(A − λI) = 0을 만족하며, 2×2에서는 λ² − (대각합)·λ + det = 0입니다.
특성방정식
λ² − (1)λ + (0) = 0
풀기
λ = (1 ± √(1))/2 → λ = 0, 1
λ = 1
답
λ = 1
13.벡터: 내적과 외적
답: θ = 70.78 °
내적:a·b = axbx + ayby + azbz = |a|·|b|·cos θ는 스칼라입니다. 두 벡터 사이의 각도를 cos θ = a·b/(|a|·|b|)로 구할 수 있고, 두 벡터가 수직이면 0입니다. a를 b 위에 투영한 스칼라 투영은 a·b/|b|이며, 일정한 힘 F가 변위 d만큼 움직이는 동안 한 일은 W = F·d입니다.
내적
a·b = 0·(−3) + 5·6 + 6·(−2) = 18
크기들
|a| = √(0² + 5² + 6²) = 7.81
|b| = √((−3)² + 6² + (−2)²) = 7
위상각
cos θ = 18/(7.81·7) = 0.3292
θ = arccos(0.3292) = 70.78°
답
θ = 70.78°
14.벡터: 내적과 외적
답: My = −20 N·m
외적:a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)는 두 벡터에 모두 수직이고, |a × b| = |a|·|b|·sin θ는 두 벡터가 만드는 평행사변형의 넓이입니다(삼각형은 그 절반). 순서가 중요합니다: b × a = −(a × b). 점 A에 작용하는 힘 F의 점 O에 대한 모멘트는 MO = r × F이며, r = A − O입니다.
O에서 A로 가는 위치 벡터
r = A − O = (2, −4, −4) − (−2, 1, −3) = (4, −5, −1) m
확률: 결과가 모두 같은 정도로 일어날 때 P(A) = 유리한 경우의 수/전체 경우의 수. 독립 사건은 곱합니다: P(A 그리고 B) = P(A)·P(B). 여사건이 자주 도움이 됩니다: P(적어도 하나) = 1 − P(하나도 없음). 이항분포: 성공 확률 p인 독립 시행 n번에서 P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.
조합
C(15, 2) = (15·14)/(2·1) = 105
답
N = 105
16.확률
답: P = 0.2749
확률: 결과가 모두 같은 정도로 일어날 때 P(A) = 유리한 경우의 수/전체 경우의 수. 독립 사건은 곱합니다: P(A 그리고 B) = P(A)·P(B). 여사건이 자주 도움이 됩니다: P(적어도 하나) = 1 − P(하나도 없음). 이항분포: 성공 확률 p인 독립 시행 n번에서 P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.
고장 0개와 1개
P(X = 0) = 0.812 = 0.06872
P(X = 1) = 12·0.2·0.811 = 0.2062
더하기
P = 0.06872 + 0.2062 = 0.2749
답
P = 0.2749
17.기술통계
답: s = 19.49
기술통계: 평균은 합을 n으로 나눈 값이고, 중앙값은 정렬된 자료의 가운데 값입니다(n이 짝수면 가운데 두 값의 평균). 표본 표준편차는 s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z점수 z = (x − μ)/σ는 어떤 값이 평균에서 표준편차 몇 개만큼 떨어져 있는지를 나타냅니다.
기술통계: 평균은 합을 n으로 나눈 값이고, 중앙값은 정렬된 자료의 가운데 값입니다(n이 짝수면 가운데 두 값의 평균). 표본 표준편차는 s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z점수 z = (x − μ)/σ는 어떤 값이 평균에서 표준편차 몇 개만큼 떨어져 있는지를 나타냅니다.
표준화하기
z = 1.25
표준정규분포표
Φ(1.25) = 0.8944
P = 1 − 0.8944 = 0.1056
답
P = 0.1056
19.정규분포
답: z = 2.07
넓이에서 z로 되돌아가기: Φ(z)는 z의 왼쪽 넓이입니다. 왼쪽 꼬리 넓이 A이면 표에서 Φ(z) = A인 z를 찾습니다. 오른쪽 꼬리 넓이 A이면 Φ(z) = 1 − A입니다. −z와 z 사이의 가운데 넓이 A이면 양쪽 꼬리에 (1 − A)/2씩 남으므로 Φ(z) = (1 + A)/2입니다. 값 x에는 x = μ + zσ를 쓰세요.
z의 왼쪽 넓이
Φ(z) = (1 + 0.9615)/2 = 0.9808
z-표를 거꾸로 읽기
표 안에서 0.9808을 찾아 z를 읽으세요.
z = 2.07
답
z = 2.07
20.정규분포
답: P = 0.9207
정규 변수의 합과 차: X와 Y가 독립이고 정규분포를 따르면 X + Y와 X − Y도 정규분포를 따릅니다. 평균은 더하거나 뺍니다: E(X ± Y) = μX ± μY. 분산은 차일 때도 항상 더합니다: Var(X ± Y) = σX² + σY²이므로 σ = √(σX² + σY²)입니다. 표준편차를 직접 더해서는 안 됩니다. 같은 분포를 따르는 독립인 n개 항목의 합은 평균 n·μ, 표준편차 σ·√n입니다. 그다음 평소처럼 표준화하여 z = (x − 평균)/σ를 구하고 Φ(z)를 읽습니다.