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미분관련 질문입니다.(쓰다보니 길어졌어요)
게시물ID : science_48648짧은주소 복사하기
작성자 : mthns
추천 : 0
조회수 : 504회
댓글수 : 8개
등록시간 : 2015/04/13 05:19:27
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미분가능한 함수의 열린구간 (a,b)에서
 
임의의 점의 x좌표 x1, x2를 x1 < x2 로 설정합니다.

평균값 정리에 의해서 

x1<c<x2 의 범위에서

x2-x1/f(x2)-f(x1) = f'(c) 인 c가 존재합니다.

이를 바탕으로 

f'(p)>0 -> x=p에서 증가한다. 

라는 명제를 증명하는 과정입니다.

분자인 x2-x1 >0 이므로 f'(c)>0 이면 분모인 f(x2)-f(x1)>0 이 됩니다.

임의의 c에 대해서 f(x2)>f(x1)인 구간을 만들어 줄 수 있기때문에 

f'(c) >0 -> x=c에서 증가한다. 라는 명제가 참이라는 해석이었는데..


일차함수가 아니면 c는 임의의 x1과 x2에 따라 고정적인 값을 갖는데 이를 임의의 c, 미분계수가 양수인 모든 x좌표로 확장할 수가 있는지.

f'(c)>0 이라는 가정 자체로 이를 만족하는 c에 대해서 f(x2)-f(x1)>0인 임의의 x1, x2를 설정할 수 있는 함수의 개형이 되는지,

생각을 이어가다 보니 '열린구간'에 대한 이해와 극한의 개념도 정확하지 않다는 것도 새삼 느끼게되네요 

a<어떤임의의값<b 라면 a보다 큰 a와 가장 가까운 값은 정의할 수 없는지,

또 '평균값 정리'가 결국 미분가능한 구간에서 임의의 x값을 설정하면 f'(x)와 같은 평균변화율을 가지는 두 점을 설정할 수 있다라고도 

해석할 수 있는지,,

어느 것이 동치이고 가정이고 결론인지.... 

일방향적인 인강을 듣다보니 의문이 꼬리에 꼬리를 물게됩니다.


혼자 공부하는 수학.. 어려운데 재밌네요!


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[본인삭제]스톤골렘
2015-04-13 20:10:45추천 0
댓글 0개 ▲
2015-04-13 20:11:43추천 0
1. 평균값의 정리는, 'f'(c)와 같은 평균변화율을 갖는 구간을 구할 수 있다' 와 아무 상관없는 정리입니다.

애초에 저게 증명가능할지도 잘 모르겠고.. 어쨌든 평균값의 정리 그 자체로는 안 됩니다.

2. 인강강사가 x=c에서 '증가한다' 의 정의를 어떻게 생각하고 있는진 모르겠는데, x=c에서 증가한다는게 왜 x=c를 포함하는 적당한 구간에서 평균적으로 증가함을 보이는 것으로 증명되는지 잘 모르겠네요.

오히려 입실론 델타로 x=c의 임의근방에서 항상 평균변화율이 양수인 구간을 잡을 수 있다고 설명해야 하는게 아닌지.

지금 수2를 공부하시는건지 실해석학을 공부하시는건진 모르겠는데 두 경우 다 저런건 별로 중요하지 않습니다. 그냥 넘기심이 나을거 같네요.

3. 열린 구간 (a,b)의 원소중 과연 a랑 '가장 가까운' 원소가 존재할까요? 답은 아닙니다.

어떤 놈을 뽑아도 그놈보다 더 a랑 가까운 놈이 존재합니다.

사실, 그게 '열린 집합' 의 정의입니다. (조금다르긴 합니다만..)열린 구간은 열린 집합의 간단한 예중 하나고요.

자세한 이야기를 배우고 싶으시면 위상수학 기초를 한번 공부해 보세요. metric topology 근처에서 재미있는게 꽤 많습니다.
댓글 0개 ▲
2015-04-13 22:17:36추천 1
먼저 f가 x=c에서 미분 가능하면 어떤 것이 이미 함의되어있는지 생각해보세요. 그러면 생각도 정리 되실 거예요.
댓글 0개 ▲
2015-04-14 03:01:34추천 0
어떤 구간 내에 있는 임의의 점 x1, x2에 대해 (x1<x2)
증가한다 ↔ f(x1)<f(x2)
감소한다 ↔ f(x1)>f(x2)
이런 의미입니다.

평균값의 정리로 알 수 있는 건, 특정 구간에서 어떤 두 점 x1, x2(x1<x2)를 잡더라도
f(x1)-f(x2)<0
가 성립한다는 거죠. 그래서 이 구간에서 증가한다는 겁니다.
댓글 0개 ▲
2015-04-14 04:21:23추천 0
댓글 달아주신 분들 모두 감사드립니다.

결국 평균값정리를 이용해선 이해가 되질 않아서

미분계수의 정의를 이용한 증명으로 이해를 했습니다.

유명한 강사님이신데.. 아무래도 부족한 제가

논리사이의 논리를 파악하지 못한 거라고밖에 생각이 들지 않는군요.
댓글 0개 ▲
2015-04-14 04:42:53추천 0
스톤골렘님의 2번 말씀처럼 평균값 정리를 이용하면 f'(c)>0 인 c에 대해서 f(x1)<f(x2)인 x1,x2를 구할 수 있고 이는 평균변화율이 양수이다

라는 내용까지만 이해를 했었는데,

결국 그 x1, x2를 구할 수 있다면, f'(c) > 0 인 c값들에 대해선(항상 f(x1)<f(x2)인 x1,x2를 구할 수 있기때문에)

평균변화율이 양수이고, x1 x2사이의 구간에 감소하는 구간이 있다고해도, c근처에서 f(c-h)<f(c)<f(c+h)도 (h>0) 항상 성립하게 된다고 받아들이게 되네요.

결국 f'(c) >0인 c들에 대해서 무조건 성립하므로 결국 미분계수가 양인 점들이라고 까지 확장을 하는.

참고로 고2 미분 입문강의입니다... ㅠ ㅠ
댓글 0개 ▲
2015-04-14 19:10:16추천 0
평균값 정리라는건 주어진 구간에서 특정 점 c가 존재한다는 것이지, c에서 특정 구간을 잡을 수 있다가 아닙니다. 왜 자꾸 그렇게 생각하시는지 모르겠네요..
댓글 0개 ▲
2015-04-14 19:16:43추천 0
[결국 f'(c) >0인 c들에 대해서 무조건 성립하므로 결국 미분계수가 양인 점들이라고 까지 확장을 하는.]

무엇이 성립하고, 무엇을 확장하나요?
댓글 0개 ▲
2015-04-16 03:36:04추천 0
C의 미분계수를 양수로 가정하면 x1 x2의 두점의 기울기는 양수가되고 그 두 x값 사이, c의 근처에서 c의 증가하는 구간을  구할 수 있게된다는 뜻이었습니다.
그리고 증명하려는 명제는 미분가능한 함수의 임의의 점 a에서 미분계수가 양수이면 a는 증가한다.이므로
미분계수를 양수로 설정한 무수한 c점들을 통해서
명제의 가정인 a로까지 확장을 할 수 있다는 뜻이였구요.
소양이 부족해 표현이며 논리가 부족하지만 지금까지 이해한
내용입니다!
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