그림은 z = −1 − j2을(를) 보여 줍니다. w = 2∠90°일 때 z·w을(를) 나타내는 점을 클릭하세요.
z = −1 − j2w = 2∠90°
1A (−2 − j4)
2B (4 − j2)
3C (−4 + j2)
4D (2 − j)
8.복소수어려움
점 A–D 중 정확히 하나가 z³ = 8∠180°의 근이다. 그것을 클릭하세요.
w = 8∠180°n = 3
1A (2∠−30°)
2B (3.6∠0°)
3C (2∠−90°)
4D (2∠−60°)
9.미분방정식보통
82 °C의 커피 한 잔을 20 °C인 방에 둡니다. 9분 후 온도는 60 °C입니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. 상수 k을(를) min⁻¹ 단위로 구하세요.
T0 = 82 °CTa = 20 °CT(9) = 60 °C
k = min⁻¹
10.미분방정식어려움
y(0) = 4일 때 y′ + 3y = 4e−0.5t을(를) 푸세요. y(1)을(를) 구하세요.
y′ + 3y = 4e−0.5ty(0) = 4
y(1) =
11.행렬과 행렬식보통
주어진 3×3 행렬 A의 행렬식 det A를 구하세요.
A = [−3 −1 −3; −2 −1 2; 2 −1 −3]
det A =
12.행렬과 행렬식어려움
연립방정식 4x − 6y = 9, x − 6y = 2을 푸세요. x를 구하세요.
4x − 6y = 9x − 6y = 2
x =
13.벡터: 내적과 외적보통
벡터 a = (4, 6, −2)와 b = (−3, 1, 6) 사이의 각도 θ을(를) 도(°) 단위로 구하시오.
a = (4, 6, −2)b = (−3, 1, 6)
θ = °
14.벡터: 내적과 외적어려움
a = (−3, −4, −6), b = (−4, −5, −2)일 때 외적 a × b의 y성분 (a × b)y을(를) 구하시오.
a = (−3, −4, −6)b = (−4, −5, −2)
(a × b)y =
15.확률보통
표의 분포에 대해 X의 분산 Var(X)을(를) 구하시오.
x: 0, 1, 2, 3p(x): 0.35, 0.05, 0.25, 0.35
Var(X) =
16.확률어려움
부품 6개를 시험하며, 각 부품은 독립적으로 확률 0.3로 고장 납니다. 고장이 많아야 하나일 확률 P는 얼마일까요?
n = 6p = 0.3
P =
17.기술통계보통
자료의 표본 표준편차 s를 구하세요: 45, 15, 40, 33, 20.
n = 5
s =
18.기술통계어려움
어떤 양은 평균 70, 표준편차 15인 정규분포를 따릅니다. 76보다 작은 값의 비율 P는 얼마일까요?
μ = 70σ = 15x = 76
P =
19.정규분포보통
표준 정규 곡선 아래에서 z의 오른쪽 색칠한 넓이가 0.7881이 되도록 z를 끌어 놓으세요. z을 소수 둘째 자리까지 구하세요.
A = 0.7881
z =
20.정규분포어려움
성인 남성의 키은(는) 평균 178 cm, 표준편차 7 cm인 정규분포를 따릅니다. 전체의 5%가 그 아래에 있는 값 x(5 백분위수)을(를) 구하세요.
μ = 178σ = 7P = 5%
x = cm
3용액
1.극한
답: L = 7.389
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.
로그 취하기
ln L = limx→∞ x·ln(1 + 2/x)
계산하기
u → 0일 때 ln(1 + u)/u → 1이므로 x·ln(1 + a/x) → a.
ln L = 1·2 = 2
로그 되돌리기
L = e2 = 7.389
답
L = 7.389
2.극한
답: L = 2
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.
원시함수
F(x) = 2·ln x
위끝과 아래끝 대입하기
I = 2·(ln 5 − ln 1) = 2·ln 5 = 3.219
답
I = 3.219
6.적분
답: I = 37.59
부분적분: ∫u·dv = u·v − ∫v·du이며, 곱의 미분법에서 나옵니다. u는 미분하면 더 간단해지는 인수(x의 거듭제곱 또는 ln x)로, dv는 적분할 수 있는 인수(eˣ, sin x, cos x, 또는 u = ln x일 때의 x)로 고르세요. 정적분에서는 u·v를 양 끝에서 계산합니다: ∫ₐᵇ u dv = [u·v]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du. x² 인수는 두 번 적용해야 합니다.
첫 번째 단계
∫x²eˣ dx = x²eˣ − ∫2x eˣ dx
두 번째 단계
∫2x eˣ dx = 2x eˣ − 2eˣ
∫x²eˣ dx = eˣ(x² − 2x + 2)
극한
12.18·(3.25) − 1·2 = 37.59
답
I = 37.59
7.복소수
답: B (4 − j2)
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.
w의 효과
|z·w| = 2·|z|, arg(z·w) = arg z + 90°
그 점
z·w = 4 − j2 → B
답
B (4 − j2)
8.복소수
답: D (2∠−60°)
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| = 2
θ = 60°, 180°, −60°
그 점
D = 2∠−60°
답
D (2∠−60°)
9.미분방정식
답: k = 0.04869 min⁻¹
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.
온도 차의 비
e−9k = 40/62
k 구하기
k = ln(62/40)/9 = 0.04869 min⁻¹
답
k = 0.04869 min⁻¹
10.미분방정식
답: y(1) = 1.09
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.
적분 인자
μ = e3t
(e3ty)′ = 4e2.5t
일반해
y = 4/2.5·e−0.5t + C·e−3t = 1.6·e−0.5t + C·e−3t
초기 조건
4 = 1.6 + C → C = 2.4
계산하기
y(1) = 1.6·0.6065 + 2.4·0.04979 = 1.09
답
y(1) = 1.09
11.행렬과 행렬식
답: det A = −25
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.
첫째 행의 2×2 소행렬식
M₁₁ = 5, M₁₂ = 2, M₁₃ = 4
여인수 전개
det A = (−3)·5 − (−1)·2 + (−3)·4 = −25
답
det A = −25
12.행렬과 행렬식
답: x = 2.333
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.
계수 행렬의 행렬식
det A = 4·(−6) − (−6)·1 = −18
x 열 바꾸기
det Aₓ = 9·(−6) − (−6)·2 = −42
x = −42/(−18) = 2.333
답
x = 2.333
y = 0.05556
13.벡터: 내적과 외적
답: θ = 110.8 °
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 = 4·(−3) + 6·1 + (−2)·6 = −18
크기들
|a| = √(4² + 6² + (−2)²) = 7.483
|b| = √((−3)² + 1² + 6²) = 6.782
위상각
cos θ = −18/(7.483·6.782) = −0.3546
θ = arccos(−0.3546) = 110.8°
답
θ = 110.8°
14.벡터: 내적과 외적
답: (a × b)y = 18
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.
이산 확률변수: 확률분포는 변수가 가질 수 있는 모든 값 x와 그 확률 p(x)를 나열합니다. 확률은 0과 1 사이이며 합이 1입니다. 기댓값(평균)은 E(X) = Σx·p(x)로, 장기적인 평균입니다. 분산은 Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ²이고, 표준편차는 σ = √Var(X)입니다. 일차 변환 Y = aX + b에서는 E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X), σY = |a|·σX입니다. 상수를 더해도 퍼짐은 변하지 않습니다.
평균
μ = 0·0.35 + 1·0.05 + 2·0.25 + 3·0.35 = 1.6
제곱의 평균
E(X²) = 0·0.35 + 1·0.05 + 4·0.25 + 9·0.35 = 4.2
분산
Var(X) = 4.2 − 1.6² = 1.64
답
Var(X) = 1.64
16.확률
답: P = 0.4202
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) = 0.76 = 0.1176
P(X = 1) = 6·0.3·0.75 = 0.3025
더하기
P = 0.1176 + 0.3025 = 0.4202
답
P = 0.4202
17.기술통계
답: s = 12.82
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 = 0.4
표준정규분포표
Φ(0.4) = 0.6554
P = 0.6554
답
P = 0.6554
19.정규분포
답: z = −0.8
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 − 0.7881 = 0.2119
z-표를 거꾸로 읽기
표 안에서 0.2119을 찾아 z를 읽으세요.
z = −0.80
답
z = −0.80
20.정규분포
답: x = 166.5 cm
정규분포: 값 x를 z점수 z = (x − μ)/σ로 바꾸면 평균에서 표준편차 몇 개만큼 떨어져 있는지 알 수 있습니다. z표(또는 Φ(z))는 z 왼쪽의 넓이, 즉 P(X < x)를 줍니다. 오른쪽 넓이는 1 − Φ(z)이고, 두 값 사이의 넓이는 두 넓이의 차입니다.