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미적분학 퀴즈 1 해설

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1학기 미적분학 및 연습I (온라인)
Department:
Quiz 1-풀이
ID number:
Tr. 김광중
name:
1. Evaluate the limit if it exist. If not, give reasons.





  tan   
lim 

 →   tan
 

sol)
! "## 꼴$ 부정형이므로 로피탈 법칙을 이용하자.

lim 

 →   tan







  tan  
   tan    lim 

tan


→



  


  tan  
 lim 

 →  tan


 





    tan   이라고 하자.
lim ln*
lim * + lim ,ln* + ,
(→#
( →#
(→#
이므로 lim ln  를 계산해보면
→

ln   tan  
 sec  
 →     tan  
 lim 
  이다.
lim ln   lim 


→

→



tan  


  tan      이다.
따라서 lim * + ,. , lim    이므로 lim 



→
(→#
 →   tan
 

부분점수)


  tan  
(1) 로피탈 법칙 또는 lim  : +2,

→
tan   



ln   tan  
  : +3
(2) lim   tan     or lim 
→
→

tan  
(3) lim    또는

→
 



ln  tan 
 sec  
 
 

 



tan
tan












: +2





   tan 

(4) 정답 : +3

2. Use the mean value theorem to show that

    

≤ ln  tan   ≤ 



tan      


for  ≥ .
pf)    인 경우 성립함을 보이자.

    

≤ ln  tan   ≤  at   





tan   




≤ ln   ≤  으로 성립


tan 
⇔
   인 경우 성립함을 보이자.



    ln  tan   이라고 하면,


그럼  ′    

tan     
이고
   tan 
  (  ) 이다.
 ′′     
   tan   
 ′ 이 감소함수이므로  ′   ′ 이다. 또한 함수 ln  과 tan   는  ≥  에서

연속이므로 도 연속이고,  ′    
이므로 는 미분가능하다.

tan     
평균값정리에 의해서
 
  ′  


(     ) 이다.
따라서  ′     ′     ′   이므로



ln  tan  

    




  ⇔ 
≤ ln  tan   ≤  임.











tan    
tan     


부분점수)
(1)    경우 확인 : +2
      
(2)    ′  

(     ) : +4 (평균값정리 정의만 표시 : +2)
    

(3) ln  tan   ≤  논리성립 : +2






(4) 
≤ ln  tan  



tan     

 논리성립 : +2
3. Find the range of  for which the following improper integral converges.
∞


 
       




sol) ㄱ)  ≤  인 경우,
∞
∞
∞
 
이고,   는    로 -판정법에 의해서 발산한다.
   ≤  
       






∞

는  ≤  범위에서 발산한다.
 
       
비교판정법에 따라서




ㄴ)    인 경우,
   이므로
       이고        이다.
따라서
∞
∞
∞



 ≤    ≤    이다.
 
   
       
   


 






 
비교판정법을 사용하면
∞
∞
 

    는 -판정법에 의해서      일 때, 수렴한다.
 
  




  

∞
 

는    범위에서 수렴한다.
 

     
따라서




∞
또한
∞



      는 -판정법에 의해서    ≤  일 때,
 
   




 

  

발산한다.
∞
따라서
 

는  ≤  ≤  범위에서 발산한다.
 

       




∞
결국, ㄱ), ㄴ)에 의해서


는    범위에서 수렴하고, 나머지 범위에서
 

       

발산한다.
부분점수)

    : +2
(1) 
 
       
∞
(2)
   의 수렴구간 : +2


(3)     
: +2
 
       
∞
(4)
  의 발산구간 : +2

(5) 정답 : +2



4. Let   and   be the volume of revolutions of the region which are bounded by
   sinh  ,    and   ln  about  -axis and  -axis, respectively. Find   and   .
ln 
sol)   
  sinh  


ln 
           

 

 


ln 

        ln


ln 
 
  sinh  

ln 
ln 
                     
 




   
부분점수)
ln 
(1)   
  sinh   : +2



(2)        ln : +2

ln 
(3)   
  sinh   : +2

(4) 부분적분법 : +2


(5)      ln     : +2


  ln



ln
       




      ln
     ln    


5. (a) Graph the curve   cos .
(b) Find the area of the region inside    cos  and outside    .
sol) (a)
(b) 단위 원의 밖이면서 극좌표의 그림의 안쪽 영역에 대한 넓이를 구하자.
먼저 극좌표의 그림과 단위 원이 만나는 점을 구하면,

       
cos    이므로                  이다.

       

 ≤  ≤  의 그림이 8개 반복되므로




        








 
  cos     




 sin 


 

       sin     
 
 

 

부분점수)
(1) 극좌표 그림 : +4 (길이 또는 들어오는 각도가 없다면 –2)
(2) 교점 : +2
(3) 극좌표 넓이 공식 : +2
(4) 정답 : +2
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