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출처 친절한 과학
사전 수학

미분계수

다른 표기 언어 differential coefficient , 微分係數 동의어 순간 변화율, 瞬間變化率, instantaneous rate of change

함수 y=f(x)에서 x의 값이 a에서 a+Δx까지 변할 때의 평균변화율은 수식이다. 여기서 Δx→0일 때 수식의 값이 존재하면 함수 y=f(x)는 x=a에서 미분 가능하다고 한다. 이때 이 극한값을 함수 y=f(x)의 x=a에서의 순간변화율 또는 미분계수(微分係數, differential coefficient)라 하고, 기호 f´(a)로 나타낸다.
함수 y=f(x)에서 x=a에서의 미분계수는
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미분계수 그래프

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미분계수 f´(a)는 평균변화율의 극한값으로 x=a에서의 순간변화율을 의미하며, 이것은 x=a에서의 접선의 기울기이다. 함수 y=f(x)가 어떤 구간에 속하는 모든 x에서 미분가능하면 함수 y=f(x)는 그 구간에서 미분가능하다고 한다. 또한 함수 y=f(x)가 정의역에 속하는 모든 x에서 미분가능할 때, 함수 y=f(x)를 미분가능한 함수라고 한다.
예) 함수 f(x)=x2+2x-5 의 x=1에서의 미분계수를 구해보자.
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함수의 미분가능과 연속 사이의 관계

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함수 y=f(x)가 x=a에서 미분가능하면 미분계수 수식가 존재하므로 수식=수식=수식이다. 그러므로 수식수식이다. 따라서 함수 y=f(x)가 x=a에서 미분가능하면 이 함수는 x=a에서 연속이다. 그러나 함수 y=f(x)가 x=a에서 연속이라고 해서 이 함수가 반드시 x=a에서 미분가능하다고는 할 수 없다. 예를 들어 y=|x|는 x=a에서 연속이지만 f′(0)은 존재하지 않는다.

스트링 아트

스트링 아트는 단순한 직선들이 일정한 규칙을 갖고 모여 곡선으로 변신하는 아름다움을 표현하는 활동이다. 다음의 그림을 보면, 직선들이 모여서 곡선 모양을 만드는 것을 볼 수 있다. 이때 그려진 선분은 만들어진 곡선의 접선이다. 그러므로 스트링 아트는 곡선 위의 점에서의 접선을 그려서 그 곡선이 드러나게 하는 예술이라고 할 수 있다. 이와 같이 일정한 규칙에 따라 선을 연결하면 아름다운 스트링아트를 만들 수 있다. 다음의 스트링 아트 작품을 감상해 보자.

사진목록
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학생 작품 1

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뉴턴의 미분법

미분법을 맨 먼저 발견한 사람은 영국의 물리학자 뉴턴(Isaac Newton, 1642~1727)이지만 맨 먼저 발표한 사람은 라이프니츠이다. 뉴턴은 자신의 연구 결과가 남들에게 도용당하거나 비판받는 것을 두려워해서 새로운 발견을 하더라도 발표하는 일을 꺼려했다. 미분은 실생활에 많이 사용되고 있는데, 특히 자동차 무인단속 카메라가 미분의 원리를 이용한 것이다. 자동차가 두 개의 센서 사이를 통과할 때 속도의 변화값을 측정해 과속 여부를 결정한다. 미분은 포탄의 궤적, 파도의 출렁임, 행성의 움직임과의 관계 등 수많은 자연법칙을 설명해준다.

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조윤희 집필자 소개

강원대학교 수학과를 졸업하고 교직에 몸담아 왔다. 부원고등학교, 효양중학교를 거쳐 현재 경기도 이천의 이현고등학교에 재직하고 있다. 학교에서 학생들에게 수학을 가르치면서 수학이 단지 암기과목, ..펼쳐보기

출처

친절한 과학사전 수학 편
친절한 과학사전 수학 편 | 저자조윤희 | cp명북카라반 전체항목 도서 소개

『친절한 과학사전 수학 편』은 과거 수학자들의 대단한 역할을 소개하고, 이런 과정 속에서 수학이 우리의 삶에 어떠한 영향을 미치는지를 재미있고 친절하게 소개했다. 수학..펼쳐보기

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