수학의 정석

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[원정희, 차현우] 실력편 미적분II (2014) -
미분 적분

선생님 미분 적분을 공부하다가
이것이 우리생활에 어떻게 쓰이는지가 궁금해졌습니다.
어디에 쓰이는지 알면 공부가 더 잘 될 것 같아서요...

안녕하세요. 반갑습니다. 미적분은 과학관련된 거의 전 분야에서 사용됩니다. 일상생활이라는 의미도 이와 관련이 있는데 일상생활에서 나타나는 많은 현상들은 과학적인 관점에서 기술됩니다. 온도의 변화, 소리의 전파, 키보드를 누르는압력, 힘 , ... 이러한 것들을 상위교육과정 (대학과정)에 가면 수식으로 나타내고 그 변화의 결과를 예측하는데 이 수식이 미분과 연관되어 있습니다. 예를들면, 종단속도라는 개념이 있습니다. 빗물이 떨어질때 속도가 중력에 의해 무한하게 커지지 않는다는것이지요. 왜냐하면 빨라지는 속도에 비례해서 저항력이 커지기 때문입니다. 따라서 저항력 = 중력이 될때까지 속도는 계속 빨라지다가 그 순간 일정한 속도로 빗물이 떨어지게 되는것이지요. (만약 빗물이 무한히 자유낙하하면 머리에 구멍납니다 ^^) 이를 대학과정에서 수식으로 표현하면 kv = mg 이고 미분과 관련하여 속도는 위치의 시간의 변화량이고 가속도는 위치의 시간에 대한 이계도함수입니다. k (dx/dt) = m (d^2 x / dt^2) 그리고 이를 미분방정식을 통해 풀면 일정하게 되는 속도가 얼마인지 등을 구할 수 있습니다. 보통 미분은 변화율 , 즉 변하는 현상을 수식으로 나타낼 때 유용합니다. 적분은 이러한 변화들의 합으로 이해하면 되겠고 수학에서는 넓이를 구하는데 쓰는정도이지만 실제 로는 훨씬 많은 부분에 사용됩니다. 예를들면 댐에서 물을 방출할 때 특정시간에 방출하는 물의 양 (방출속도) 은 미분과 관련이 있습니다. 그런데 오후 1시부터 6시까지 물의 방출속도가 계속 변하면서 물을 방출할 때 전체 방출된 물의 양을 구할때는 적분을 이용하게 됩니다. 일단 여기까지만 할께요 ^^

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