서울시립대 2014학년도 수시 자연계열 1번 · mathesis.kr/archive/uos/2014su/jayeon_1
[문제 1]
매개변수 t\displaystyle tt로 나타내어진 두 함수 x(t),y(t)\displaystyle x \left( t \right) , y \left( t \right)x(t),y(t)가 다음 관계식을 만족시킬 때 아래 물음에 답하여라.dxdt=−cosxy,dydt=−2xcosx−sinx\displaystyle \frac{{d x}}{d t} = - \frac{{\cos x}}{y} , \frac{{d y}}{d t} = - 2 x \cos x - \sin xdtdx=−ycosx,dtdy=−2xcosx−sinx (단, −π2<x<π2,y>0\displaystyle - \frac{{\pi}}{2} < x < \frac{{\pi}}{2} , y > 0−2π<x<2π,y>0)
(a) d(lny)dx\displaystyle \frac{{d \left( \ln y \right)}}{d x}dxd(lny)를 x\displaystyle xx에 대한 식으로 나타내어라. (20점)
(b) x=0\displaystyle x = 0x=0일 때 y=3\displaystyle y = 3y=3이다. y\displaystyle yy를 x\displaystyle xx에 대한 식으로 나타내어라. (80점)
(a)
d(lny)dx=1y⋅dydx=dydtydxdt=−2xcosx−sinx−cosx=2x+tanx\displaystyle \frac{{d \left( \ln y \right)}}{d x} = \frac{{1}}{y} \cdot \frac{{d y}}{d x} = \frac{{\frac{{d y}}{d t}}}{y \frac{{d x}}{d t}} = \frac{{- 2 x \cos x - \sin x}}{- \cos x} = 2 x + \tan xdxd(lny)=y1⋅dxdy=ydtdxdtdy=−cosx−2xcosx−sinx=2x+tanx
(b)
d(lny)dx=2x+tanx\displaystyle \frac{{d \left( \ln y \right)}}{d x} = 2 x + \tan xdxd(lny)=2x+tanx
좌변과 우변을 각각 x\displaystyle xx에 대하여 적분하면∫d(lny)dx dx=2∫x dx+∫sinxcosx dx\displaystyle \int\frac{d(\ln y)}{dx}\,dx=2\int x\,dx+\int\frac{\sin x}{\cos x}\,dx∫dxd(lny)dx=2∫xdx+∫cosxsinxdx이므로lny=x2−lncosx+C\displaystyle \ln y = x^{2} - \ln \cos x + Clny=x2−lncosx+C (C\displaystyle CC는 적분상수)이다.
그런데 x=0\displaystyle x = 0x=0일 때 y=3\displaystyle y = 3y=3이므로 C=ln3\displaystyle C = \ln 3C=ln3 즉, lny=x2−lncosx+ln3\displaystyle \ln y = x^{2} - \ln \cos x + \ln 3lny=x2−lncosx+ln3이다.
따라서 y=3ex2cosx\displaystyle y = \frac{{3 e^{x^{2}}}}{\cos x}y=cosx3ex2이다.
아직 등록된 첨삭 사례가 없습니다.