극한 L = limx→0 (1 − cos 3x)/(4x²)을(를) 구하세요. x의 단위는 라디안입니다.
f(x) = (1 − cos 3x)/(4x²)x → 0
L =
3.도함수보통
f(x) = (3x − 3)3이라 합시다. f′(2)를 구하세요.
f(x) = (3x − 3)3x = 2
f′(2) =
4.도함수어려움
f(x) = x3 − 3x + 2이라 합시다. 극솟점의 x좌표 x를 구하세요.
f(x) = x3 − 3x + 2
x =
5.적분보통
I = ∫01 2x·(x² + 1)3 dx를 계산하세요.
f(x) = 2x·(x² + 1)3[0, 1]
I =
6.적분어려움
y = 0.5x2과 y = 2x로 둘러싸인 영역의 넓이 A를 구하세요.
y = 0.5x2y = 2x
A =
7.복소수보통
그림은 z = 3 − j을(를) 보여 줍니다. w = 0.5∠90°일 때 z/w을(를) 나타내는 점을 클릭하세요.
z = 3 − jw = 0.5∠90°
1A (−1 − j3)
2B (6 − j2)
3C (−2 − j6)
4D (2 + j6)
8.복소수어려움
z² − 3z + 11.25 = 0을(를) 푸시오. 근은 a ± jb이다. b > 0을 구하시오.
p = −3q = 11.25
b =
9.미분방정식보통
360 °C의 단조 강철 부품을 25 °C인 작업장에서 식힙니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. k = 0.02 min⁻¹일 때 37분 후의 온도 T을(를) 구하세요.
T0 = 360 °CTa = 25 °Ck = 0.02 min⁻¹t = 37 min
T = °C
10.미분방정식어려움
탱크에 소금 10 kg이 녹아 있는 물 1000 L가 들어 있습니다. 리터당 소금 0.2 kg이 든 소금물이 20 L/min으로 들어오고, 잘 섞인 용액이 같은 속도로 흘러 나갑니다. 몇 분 t 후에 탱크에 소금이 86 kg 들어 있게 되나요?
V = 1000 Lm0 = 10 kgc = 0.2 kg/Lr = 20 L/min
t = min
11.행렬과 행렬식보통
주어진 행렬에 대해 C = AB라 합시다. 성분 c12(1행 2열)를 구하세요.
A = [6 6; 2 −4]B = [−2 −6; 6 0]
c12 =
12.행렬과 행렬식어려움
연립방정식 −6x − 4y = 3, −5x + 5y = −8을 푸세요. x를 구하세요.
−6x − 4y = 3−5x + 5y = −8
x =
13.벡터: 내적과 외적보통
a = (−5, 4, 7)를 b = (6, 0, −2) 위에 투영한 스칼라 투영 compb a, 즉 a의 b 방향 성분을 구하시오.
a = (−5, 4, 7)b = (6, 0, −2)
compb a =
14.벡터: 내적과 외적어려움
단위 벡터 n̂은(는) a = (−1, −5, −1)와 b = (−4, 0, −5)에 모두 수직이고 z성분이 양수이다. 그 y성분 n̂y을(를) 구하시오.
a = (−1, −5, −1)b = (−4, 0, −5)n̂z > 0
n̂y =
15.확률보통
표의 분포에 대해 X의 표준편차 σ을(를) 구하시오.
x: 1, 2, 3, 4, 5p(x): 0.05, 0.05, 0.3, 0.25, 0.35
σ =
16.확률어려움
어떤 시험에 객관식 문제가 11개 있습니다. 찍어서 푸는 학생은 각 문제를 독립적으로 확률 0.7로 맞힙니다. 정확히 5개를 맞힐 확률 P는 얼마일까요?
n = 11p = 0.7k = 5
P =
17.기술통계보통
자료의 표본 표준편차 s를 구하세요: 12, 32, 20, 26, 49, 54.
n = 6
s =
18.기술통계어려움
어떤 양은 평균 60, 표준편차 15인 정규분포를 따릅니다. 75보다 큰 값의 비율 P는 얼마일까요?
μ = 60σ = 15x = 75
P =
19.정규분포보통
시험 점수은(는) 평균 65 점, 표준편차 10 점인 정규분포를 따릅니다. 62에서 75.5 점 사이에 있는 비율은 얼마일까요? P을(를) 소수로 답하세요.
μ = 65σ = 10x1 = 62x2 = 75.5
P =
20.정규분포어려움
한 집단에서 남성의 키 X와 여성의 키 Y은(는) 독립이며 정규분포를 따릅니다. X는 평균 180 cm, 표준편차 10 cm이고 Y는 평균 170 cm, 표준편차 12 cm입니다. X가 Y보다 클 확률 P을(를) 구하시오. z는 소수 둘째 자리로 반올림하시오.
μX = 180 cm, σX = 10 cmμY = 170 cm, σY = 12 cm
P =
3용액
1.극한
답: L = 0.2
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.
최고차항으로 나누기
(1 + 5/x2 + (−7)/x3)/(5 + 2/x2 + 6/x3)
x → ∞
L = 1/5 = 0.2
답
L = 0.2
차수가 같으면 극한은 최고차항 계수의 비입니다.
2.극한
답: L = 1.125
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 = 5.333
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
0.5x2 = 2x → x = 0, x = 4
위에서 아래를 빼서 적분하기
A = [x2 − 0.1667x3]04 = 5.333
답
A = 5.333
7.복소수
답: C (−2 − j6)
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| = |z|/0.5, arg(z/w) = arg z − 90°
그 점
z/w = −2 − j6 → C
답
C (−2 − j6)
8.복소수
답: b = 3
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.
판별식
p² − 4q = 9 − 45 = −36 < 0
근의 공식
z = (3 ± j√36)/2 = 1.5 + j3, 1.5 − j3
답
b = 3
답
b = 3
9.미분방정식
답: T = 184.8 °C
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 법칙의 해
T(t) = 25 + 335·e−0.02t
t 대입
T(37) = 25 + 335·0.4771 = 184.8 °C
답
T = 184.8 °C
10.미분방정식
답: t = 25.54 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.
결과
m(t) = 200 + (−190)·e−t/50
t 구하기
e−t/50 = (200 − 86)/(200 − 10) = 0.6
t = 50·ln(1.667) = 25.54 min
답
t = 25.54 min
11.행렬과 행렬식
답: c12 = −36
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
c12 = 6·(−6) + 6·0 = −36
답
c12 = −36
12.행렬과 행렬식
답: x = 0.34
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 = (−6)·5 − (−4)·(−5) = −50
x 열 바꾸기
det Aₓ = 3·5 − (−4)·(−8) = −17
x = −17/(−50) = 0.34
답
x = 0.34
y = −1.26
13.벡터: 내적과 외적
답: compb a = −6.957
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 = (−5)·6 + 4·0 + 7·(−2) = −44
b의 길이
|b| = √(6² + 0² + (−2)²) = 6.325
스칼라 투영
compb a = a·b/|b| = −44/6.325 = −6.957
답
compb a = −6.957
음수: a는 b와 반대 방향의 성분을 가집니다.
14.벡터: 내적과 외적
답: n̂y = 0.03122
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.
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.
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
표준정규분포표
Φ(1) = 0.8413
P = 1 − 0.8413 = 0.1587
답
P = 0.1587
19.정규분포
답: P = 0.4711
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.
z점수
z₁ = (62 − 65)/10 = −0.3
z₂ = (75.5 − 65)/10 = 1.05
사이의 넓이
P = Φ(1.05) − Φ(−0.3) = 0.8531 − 0.3821 = 0.4711
답
P = 0.4711
20.정규분포
답: P = 0.7389
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.