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미적분

수능날 들고갈 미적분 초간단요약

by 1754 2021. 11. 12.

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- 수열의 극한 -

수열이 곧 함수이기 때문에

사실상 함수의 극한과 다를게 없는 단원이다.

수학II 하듯이 하면 된다.


- 등비수열의 수렴•발산 -

이게 등비수열의 일반항인데

r > 1 : 크기가 무한히 큰 수로 발산

r = 1 : 첫째항의 값으로 수렴

-1 < r < 1 : 0에 수렴

r ≤ -1 : 발산(진동)


- 급수의 정의와 수렴 조건 -

즉 수열의 합의 극한이다.


- 급수의 성질 -

 

- 주의 -

 

1. 곱해지거나 나눠진게 상수가 아니면 막 찢으면 안된다.

 

2. 

얘가 수렴한다고

얘네가 각각 수렴하는건 아니다.

a_n = n 이라 하고

b_n = -n 이라 하면

a_n + b_n = 0 이기 때문에

두 수열의 합의 급수는 수렴하겠지만

각각의 수열의 극한값은 무한대이기 때문에 수렴하지 않는다.


- 등비급수 -

등비수열의 무한합

|r| < 1 이면 등비급수는 수렴한다.

 

수렴값은 다음과 같다.


- 등비급수의 활용 : 넓이, 길이의 무한합 -

수능 단골 소재인데

푸는 방법은 간단하다.

등비급수 식이 이거니까

첫번째 항의 값 a 와

공비 r 만 알아낸다음 저 식에 대입하면 된다.

 


- e의 정의 -

핵심은

동그라미친 둘은 서로 역수관계여야한다.


- 자연로그의 정의 -

밑이 자연상수 e인 로그이며 ln이라 쓴다.


- 지수함수의 극한 -


- 로그함수의 극한 -


- e의 정의를 이용한 지수함수와 로그함수의 극한 -


- 지수함수와 로그함수의 미분 -

 


- 삼각함수 추가개념 -

 

이 식을 변형하면 아래 식들이 완성된다.


- 삼각함수의 덧셈정리 -


- 삼각함수의 덧셈정리의 활용 : 두 직선이 이루는 예각의 크기 -

기울기가 각각 tanθ, tanθ 인 두 직선이 이루는 예각의 크기를 θ라 하면

tanθ를 이용해 나타낼 수 있다.


- 삼각함수의 덧셈정리의 응용 -

삼각함수의 덧셈정리 식에서

β = α 라 하면 아래 식들이 완성된다.

cos²α+sin²α = 1 이므로

-sin²α = cos²α-1 이고

cos(2α) = 2cos²α-1 이나

cos(2α) = 1-2sin²α 으로 한번 더 변형할 수 있다.

 

이를 한번 더 응용하여

α에 대한 삼각함수의 식 만으로

2α에 대한 삼각함수의 식을 구할 수 있다.


- 삼각함수의 합성 -

이런 함수의 최댓값과 최솟값은

삼각함수의 합성을 이용해서 구한다.

 


- 삼각함수의 극한과 미분 -


- 여러가지 미분법 공식 -

 

- 몫의 미분법 -


- 합성함수의 미분법 -


- 로그함수의 도함수 -

로그함수의 진수에 함수가 있을 경우

로그함수의 미분과 합성함수의 미분법을 이용한다.


- 매개변수로 나타내어진 함수의 미분법 -

x와 y를 둘다 t에 대한 식으로 나타낼 수 있는 경우

즉 x = f(t) , y = g(t) 인 경우

dy/dx는 다음과 같다.


- 음함수의 미분법 -

f(x, y) = 0 꼴로 나타내어지는걸 음함수라 한다.

예를 들어 x³ + y - xy² = 0 라고 주어진 음함수에서

dy/dx를 구하고자 한다면

y를 x에 대한 함수로 보고

하던대로 미분하면 된다.


- 함수 y=x 의 도함수 -


- 역함수의 미분법 -

역함수의 정의와 합성함수의 미분을 이용한다.

g(x)가 f(x)의 역함수라면 위 식이 항등식이므로

양변을 미분하면


- 이계도함수 -

도함수를 미분한게 이계도함수이다.

즉 함수를 두번 미분하면 이계도함수가 된다.

이계도함수가 존재하려면 도함수가 연속이어야 한다.

 

이계도함수의 4가지 표현법은 다음과 같다.


- 이계도함수의 활용 1 : 극대•극소 판정 -

이계도함수를 가지는 함수 f(x)에 대하여

f'(a)=0 일 때,

f''(a)<0 이면 f(x)는 x=a에서 극대이고,

f''(a)>0 이면 f(x)는 x=a에서 극소이다.


- 이계도함수의 활용 2 : 오목•볼록 판정 -

f''(x)>0 이면 함수 f(x)는 이 구간에서 오목하다.(아래로 볼록하다)

f''(x)<0 이면 함수 f(x)는 이 구간에서 위로 볼록하다.


- 이계도함수의 활용 3 : 변곡점 -

이계도함수를 가지는 함수 f(x)에 대하여

f''(a)=0 이고, x=a의 좌우에서 f''(x)의 부호가 바뀐다면

점 ( a, f(a) ) 는 y=f(x)의 변곡점이다.

 


- 여러가지 적분법 공식 -

 

- y = x 의 부정적분 -


- 지수함수의 부정적분 -


- 삼각함수의 부정적분 -


- 치환적분법 -

말그대로 기존의 변수를 새 변수로 치환해서 적분하는것

예시 : tanx의 적분

주의할 점은

정적분에서 치환적분법을 사용할경우

치환했기때문에 적분구간이 바뀔 수 있다.


- 부분적분법 -

두 함수의 곱을 적분하는 방법

곱의 미분법의 응용이다.

f(x) = 미분하기 쉬운 함수

g'(x) = 적분하기 쉬운 함수

로 두는게 풀기 쉽다.


- 정적분과 급수의 관계 -

정적분의 정의는 다음과 같다.

어떤 함수가 이루는 도형의 넓이를 구할때 급수를 쓰는데

그게 식이 복잡하니까 정적분이라는 이름으로 간단히 표현한것이다.

 

여기서 급수의 각 부분이 무엇을 의미하는지를 이해하고 있어야한다.


- 입체도형의 부피 -

닫힌 구간 [a, b]에서 x좌표가 x인 점을 지나고

x축에 수직인 평면으로 자른 단면의 넓이가 S(x)인 입체도형의

부피 V는

(단, S(x)는 닫힌구간 [a, b]에서 연속이다.)


- 좌표평면 위를 움직이는 점의 움직인 거리 -

t=a부터 t=b까지 점 P가 움직인 거리는 다음과 같다.


- 곡선의 길이 -

사실 곡선의 길이 = 점 P가 움직인 거리 이다.

점 P가 움직이면서 남기는 자취의 길이라고 보면 된다.

 

x가 t에 대한 함수이고

y도 t에 대한 함수이면

a≤t≤b 에서 곡선의 길이는 다음과 같다.

y = f(x)꼴로 나타내어진 함수 f(x)에서

a≤x≤b 에서 곡선 y=f(x)의 길이 l은 다음과 같다.