이 책은 자연계열과 공학계열의 대학생들이 전공과목을 배우는 데 기초가 되는 미적분학을 체계적으로 다루고 있다. 미적분학을 다룬 책은 이미 많은 종류가 출간되어 있지만, 번역서는 국내 중등교육의 내용과 연속되지 않은 경우가 많고 국내 교재는 미적분의 개념과 예제에서 기하학적인 이미지의 사용이 부족한 경우가 많다. 그래서 나는 오랜 기간 대학에서 미적분학을 가르치면서 다양한 수준의 교재가 필요하다는 것을 절실히 느꼈고 그간의 강의자료를 정리하여 이 책을 쓰게 되었다.
Contents
머리말 iii
차례 vii
Chapter 0 미적분학을 위한 기본 개념
0.1 실수 2
0.2 지수와 근호 7
0.3 대수식: 전개와 인수분해 12
0.4 등식: 항등식과 방정식 22
0.5 부등식 30
0.6 좌표평면 35
0.7 평면에서의 직선 41
Chapter 2 극한과 연속
2.1 함수의 극한 102
2.1.1 함수의 극한 102
2.1.2 한쪽 극한 107
2.2 극한의 성질과 극한 구하기 112
2.2.1 극한의 성질 112
2.2.2 극한 구하기 1: 다항함수, 무리함수 113
2.2.3 극한 구하기 2: 분수 형태의 함수 115
2.2.4 극한 구하기 3: 정의역이 나뉘어서 함수가 정의된 경우 119
2.3 함수의 연속 122
2.3.1 함수의 연속의 정의 122
2.3.2 연속함수의 성질과 연속함수들 129
2.3.3 연속함수의 주요 정리 133
2.4 삼각함수, 지수함수 그리고 로그함수의 연속 138
2.4.1 조임정리 138
2.4.2 삼각함수와 역삼각함수의 연속 139
2.4.3 지수함수와 로그함수의 연속 144
2.5 무한극한과 무한에서의 극한 148
2.5.1 무한극한의 정의 148
2.5.2 무한극한을 구하는 방법 152
2.5.3 무한에서의 극한 156
2.5.4 무한에서의 극한 구하는 방법 158
Chapter 4 미분의 활용
4.1 평균값 정리 234
4.1.1 롤(Rolle)의 정리 234
4.1.2 평균값 정리 235
4.1.3 평균값 정리의 응용 236
4.2 로피탈의 정리 239
4.2.1 로피탈(L’Hospital)의 제1정리: 0/0 형태 239
4.2.2 로피탈의 제2정리: ∞/∞ 형태 242
4.2.3 그 외의 부정 형태의 극한 245
4.3 최댓값과 최솟값 그리고 극값 249
4.3.1 최댓값과 최솟값의 정리 249
4.3.2 극값의 정의 252
4.3.3 극값과 임계점 254
4.4 1계 도함수가 알려주는 것: 단조성과 극값 260
4.4.1 함수의 단조성: 증가와 감소 260
4.4.2 1계 도함수의 극값 판정 263
4.5 2계 도함수가 알려주는 것: 오목성과 변곡점, 극점 270
4.5.1 오목성과 2계 도함수 270
4.5.2 변곡점 273
4.5.3 극값과 2계 도함수 판정법 275
4.6 함수의 그래프 278
4.6.1 미분은 무엇을 알려주는가? 278
4.6.2 함수의 점근선 구하기 280
4.6.3 그래프 그리기 282
Chapter 5 적분: 정적분과 부정적분
5.1 평면도형의 넓이 294
5.1.1 평면도형의 넓이 294
5.1.2 경계가 곡선인 일반 평면도형의 넓이 296
5.2 정적분 298
5.2.1 리만합 298
5.2.2 정적분 정의 301
5.2.3 정적분의 성질과 넓이 303
5.3 미적분학의 기본정리와 부정적분 315
5.3.1 역도함수와 부정적분 315
5.3.2 미적분학의 기본정리 318
5.3.3 기본함수의 부정적분과 정적분 322
5.3.4 부정적분의 성질 327
5.3.5 우함수와 기함수의 정적분 330
5.4 치환적분 335
5.4.1 치환적분에 의한 부정적분 335
5.4.2 치환적분에 의한 정적분 341
5.5 부분적분 345
5.5.1 부분적분의 정의 345
5.5.2 다양한 함수의 부분적분 350
5.6 유리함수의 적분 354
5.6.1 유리함수의 부분분수분해 354
5.6.2 분모가 1차식 또는 2차식인 유리함수의 적분 358
5.7 삼각함수의 적분 365
5.7.1 ∫sinⁿχdχ 그리고 ∫cosⁿχdχ(n은 자연수) 365
5.7.2 ∫sin ? χcosⁿχdχ(m과 n이 자연수) 369
5.7.3 ∫sinmχcosnχdχ, ∫sinmχsinnχdχ,∫cosmχcosnχdχ 371
5.7.4 ∫secⁿχdχ, ∫cscⁿχdχ(n은 자연수) 372
5.7.5 ∫tanⁿχdχ, ∫cotⁿχdχ(n은 자연수) 374
5.7.6 ∫tan ? χsecⁿχdχ(m, n은 자연수) 376
5.8 삼각치환 381
5.8.1 √a²-χ²을 포함한 식의 적분 382
5.8.2 √a²+χ²을 포함한 식의 적분 384
5.8.3 √χ²-a²을 포함한 식의 적분 386
5.9 이상적분 391
5.9.1 무한 구간에서의 이상적분 391
5.9.2 유계가 아닌 함수의 이상적분 395
Chapter 6 적분의 응용
6.1 넓이: 두 곡선으로 둘러싸인 영역 400
6.1.1 χ축 분할에 의한 두 곡선 사이에 놓인 영역의 넓이 400
6.1.2 y축 분할에 의한 두 곡선 사이에 놓인 영역의 넓이 402
6.2 회전체의 부피Ⅰ: 수직단면에 의한 방법 407
6.2.1 수직단면 방법에 의한 입체의 부피 407
6.2.2 회전체의 부피 구하기: 원판법(disc method) 410
6.2.3 회전체의 부피 구하기: 고리법 414
6.3 회전체의 부피Ⅱ: 쉘에 의한 방법 420
6.4 평면곡선의 길이: 실함수의 그래프인 곡선의 길이 428
Chapter 8 극좌표와 극방정식, 원뿔곡선
8.1 평면의 극좌표계 514
8.1.1 평면좌표계: 직교좌표계 514
8.1.2 극좌표계 515
8.1.3 직교좌표와 극좌표 사이의 변환 518
8.2 극방정식과 그래프 524
8.2.1 기본적인 극방정식의 그래프 524
8.2.2 r=??(θ) 형식의 극방정식의 그래프 527
8.3 극좌표에서의 넓이와 길이 533
8.3.1 극좌표 위의 기본 도형 533
8.3.2 극방정식 r=??(θ)으로 둘러싸인 영역의 넓이 534
8.3.3 두 개의 극방정식으로 둘러싸인 영역의 넓이 537
8.4 원뿔곡선 541
8.4.1 원뿔곡선의 개념: 이차곡선 541
8.4.2 포물선(parabola) 543
8.4.3 타원(Ellipse) 545
8.4.4 쌍곡선(Hyperbola) 547
8.4.5 원뿔곡선의 일반적 이차곡선 표현 551
Chapter 9 벡터 그리고 공간 위의 직선, 평면, 이차곡면
9.1 공간좌표계: 직교좌표계 560
9.1.1 직교좌표계의 정의 560
9.1.2 공간에서의 거리 562
9.1.3 구와 구의 방정식 563
9.2 벡터 566
9.2.1 물리적 의미의 벡터 566
9.2.2 벡터의 수학적 정의: 평면벡터와 공간벡터 569
9.3 벡터의 내적 581
9.3.1 벡터의 내적의 정의 581
9.3.2 두 벡터의 사잇각 583
9.3.3 정사영과 벡터의 분해 584
9.4 벡터의 외적 589
9.4.1 벡터의 외적의 정의 589
9.4.2 외적의 성질 592
9.4.3 삼중적 595
9.5 공간 위의 직선과 평면 599
9.5.1 공간 위의 직선 599
9.5.2 공간 위의 평면 605
9.6 공간 위의 곡면: 기둥면과 이차곡면 613
9.6.1 공간 위의 기둥면 614
9.6.2 공간 위의 이차곡면 615