권찡's 공학이야기

공학 수학 정리에 앞서 알면 좋은 미적분 지식 본문

mathematics/engineering math

공학 수학 정리에 앞서 알면 좋은 미적분 지식

권찡 2018. 10. 27. 14:45

 공학 수학은 공대 및 이과계열 이라면 기초적으로 알아야할 내용이라 생각됩니다.


모든 전공과목은 기본적으로 수학적 지식을 기반으로 하고, 수학적으로 해석하기 때문에 수학을 모르고 공학을 이해할수 없습니다.



유명한 말이 있죠.


'자연(우주)은 정확한 수학적 법칙에 의해 지배되는 완전한 기계'


데카르트가 한 말로 기억하는데




공학에서 수학을 빼놓을 수없다는 말이라고 생각됩니다.  공학수학을 할때 당연히 알아야할 내용은 미적분입니다. 요즘은 고등학교때도 일정부분 배우니


몇가지 중요한 것만 짚고 넘어가보겠습니다.





일단 미분은 굳이 말하자면 기울기를 말합니다.


극한의 개념을 통해 미소 길이에서 기울기를 뜻하는 것입니다. 이런 기초적인 개념은 고등학교때 다 배우 셧을 것이니 넘어가겠습니다.



많이쓰이는 미분관계를 외워두시면 이후에 편할 것입니다.




1. 삼각함수의 미분

%5C%5C%20%5Ccombi%20%5E%7B%20'%20%7D%7B%20sinx%20%7D%5Cquad%20%3D%5Cquad%20cosx%5Cquad%20%5Cquad%20%5Cquad%20%5Ccombi%20%5E%7B%20'%20%7D%7B%20cscx%20%7D%5Cquad%20%3D%5Cquad%20-cscxcotx%5C%5C%20%5Ccombi%20%5E%7B%20'%20%7D%7B%20cosx%20%7D%5Cquad%20%3D%5Cquad%20-sinx%5Cquad%20%5Cquad%20%5Cquad%20%5Cquad%20%5Ccombi%20%5E%7B%20'%20%7D%7B%20secx%20%7D%5Cquad%20%3D%5Cquad%20secxtanx%5C%5C%20%5Ccombi%20%5E%7B%20'%20%7D%7B%20tanx%20%7D%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20secx%20%7D%5Cquad%20%5Cquad%20%5Cquad%20%5Cquad%20%5Cquad%20%5Ccombi%20%5E%7B%20'%20%7D%7B%20cotx%20%7D%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20cscx%20%7D%5Cquad%20%20





2. 역삼각함수의 미분

%5C%5C%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-1%20%7D%7B%20(sin%20%7Dx)'%3D%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Csqrt%20%7B%201-%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20x%20%7D%20%7D%20%7D%5Cquad%20%5Cquad%20%5Cquad%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-1%20%7D%7B%20(csc%20%7Dx)'%3D%5Cfrac%20%7B%20-1%20%7D%7B%20%7Cx%7C%5Csqrt%20%7B%20%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20x%20%7D-1%20%7D%20%7D%5C%5C%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-1%20%7D%7B%20(cos%20%7Dx)'%3D%5Cfrac%20%7B%20-1%20%7D%7B%20%5Csqrt%20%7B%201-%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20x%20%7D%20%7D%20%7D%5Cquad%20%5Cquad%20%5Cquad%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-1%20%7D%7B%20(sec%20%7Dx)'%3D%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%7Cx%7C%5Csqrt%20%7B%20%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20x%20%7D-1%20%7D%20%7D%5C%5C%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-1%20%7D%7B%20(tan%20%7Dx)'%3D%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%201%2B%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20x%20%7D%20%7D%5Cquad%20%5Cquad%20%5Cquad%20%5Cquad%20%5Cquad%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-1%20%7D%7B%20(cot%20%7Dx)'%3D%5Cfrac%20%7B%20-1%20%7D%7B%201%2B%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20x%20%7D%20%7D%20




3. 쌍곡선 함수의 미분

%5C%5C%20(sinhx)'%5Cquad%20%3D%5Cquad%20coshx%5Cquad%20%5Cquad%20(sechx)'%5Cquad%20%3D%5Cquad%20-sechxtanhx%5C%5C%20(coshx)'%5Cquad%20%3D%5Cquad%20sinhx%5Cquad%20%5Cquad%20(cschx)'%5Cquad%20%3D%5Cquad%20-cschxcothx%5C%5C%20(tanhx)'%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20sech%20%7Dx%5Cquad%20(cothx)'%3D%5Cquad%20-%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20csch%20%7Dx%20




4. 역쌍곡선 함수의 미분

%5C%5C%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-1%20%7D%7B%20(sinh%20%7Dx)'%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Csqrt%20%7B%201%2B%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20x%20%7D%20%7D%20%7D%5Cquad%20%5Cquad%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-1%20%7D%7B%20(csch%20%7Dx)'%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Cfrac%20%7B%20-1%20%7D%7B%20x%5Csqrt%20%7B%201%2B%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20x%20%7D%20%7D%20%7D%5C%5C%20%5C%5C%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-1%20%7D%7B%20(cosh%20%7Dx)'%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Csqrt%20%7B%20%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20x%20%7D-1%20%7D%20%7D%5Cquad%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-1%20%7D%7B%20(sech%20%7Dx)'%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Cfrac%20%7B%20-1%20%7D%7B%20x%5Csqrt%20%7B%201-%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20x%20%7D%20%7D%20%7D%5C%5C%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-1%20%7D%7B%20(tanh%20%7Dx)'%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%201-%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20x%20%7D%20%7D%5Cquad%20%5Cquad%20%5Cquad%20%5Cquad%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-1%20%7D%7B%20(coth%20%7Dx)'%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%201-%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20x%20%7D%20%7D%5C%5C%20%20


특히나 역쌍곡선 함수의 미분은 역삼각함수의 미분과 비슷한 점이 많아서 혼동하면 안됩니다.







이번에는 적분에 대해서 알아봅시다.



적분은 간단히 말하면 부피나 넓이를 구할때 쓰는 개념입니다. 보통은 미분의 역연산을 의미하기 때문에 위 미분 공식을 반대로 한다고 생각하시면 

편할것입니다.



그래도 몇가지 알아 놓으면 괜찮은 몇가지 적분 공식 정도만 정리하겠습니다.

%5Cint%20%7B%20ln%5Ccombi%20%7B%20x%20%7D%5Cquad%20dx%20%7D%5Cquad%20%3D%5Cquad%20xln%5Ccombi%20%7B%20x%20%7D%5Cquad%20-x%5C%5C%20%5Cint%20%7B%20secx%5Cquad%20%3D%5Cquad%20ln%5Ccombi%20%7B%20(secx%5Cquad%20%2B%5Cquad%20tanx)%20%7D%20%7D%5C%5C%20%5Cint%20%7B%20%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20sec%20%7Dx%20%7D%5Cquad%20%3D%5Cquad%20tanx%5C%5C%20%5Cint%20%7B%20%5Ccombi%20%5E%7B%203%20%7D%7B%20sec%20%7Dx%20%7D%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Cfrac%20%7B%20secxtanx%5Cquad%20%2B%5Cquad%20ln%5Ccombi%20%7B%20(secx%5Cquad%20%2B%5Cquad%20tanx)%20%7D%20%7D%7B%202%20%7D%5C%5C%20%5Cint%20_%7B%200%20%7D%5E%7B%20%5Cfrac%20%7B%20%5Cpi%20%20%7D%7B%204%20%7D%20%7D%7B%20%5Ccombi%20%5E%7B%204%20%7D%7B%20sec%20%7Dx%20%7D%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Cfrac%20%7B%204%20%7D%7B%203%20%7D%5C%5C%20%20


이정도 공식을 외워 놓는다면 이후 공학수학을 진행 할때 미적분으로 크게 어려울 일은 없을 것 같습니다.