수리논술, 이게 다다.

자연계열 1-1번

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문제

[문제 1] 다음 물음에 답하시오.

[1.1] 어떤 음료수를 온도가 24 ∘C\displaystyle 24\,{}^{\circ}\mathrm C로 일정하게 유지되는 장소에 놓은 지 t\displaystyle t분 후 음료수의 온도 T(t)\displaystyle T(t)는T(t)=24+aebt\displaystyle T(t)=24+ae^{bt} (∘C\displaystyle {}^{\circ}\mathrm C)이다. (단, a\displaystyle a와 b\displaystyle b는 상수이다.) t=0\displaystyle t=0일 때 88 ∘C\displaystyle 88\,{}^{\circ}\mathrm C인 음료수가 t=5\displaystyle t=5일 때 72 ∘C\displaystyle 72\,{}^{\circ}\mathrm C가 되었다고 하자. t=15\displaystyle t=15일 때 음료수의 온도를 구하시오.

해설강의 준비중

[1.1] T(0)=88\displaystyle T(0)=88이므로88=24+a,a=64\displaystyle 88=24+a,\quad a=64이고, T(5)=72\displaystyle T(5)=72이므로24+64e5b=72,eb=(34)1/5\displaystyle 24+64e^{5b}=72,\quad e^b=\left(\frac34\right)^{1/5}이다. 따라서T(t)=24+64(34)t/5\displaystyle T(t)=24+64\left(\frac34\right)^{t/5}이다. t=15\displaystyle t=15일 때T(15)=24+64(34)3=51\displaystyle T(15)=24+64\left(\frac34\right)^3=51이므로 음료수의 온도는 51 ∘C\displaystyle 51\,{}^{\circ}\mathrm C이다.

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