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개념지도 / 대학 맛보기 / 미분방정식

1계 미분방정식: 변화의 법칙 쓰기

first-order differential equations 대학 앞으로

y' = ky: '변하는 속도가 현재 양에 비례' → y=Ceᵏᵗ

한 문장 직관 — 이것만 남으면 성공

미분방정식은 "변화의 법칙"을 쓴 식이다. 자연은 위치가 아니라 변화율로 말한다.

결국 지수가 이긴다변화율이 현재 양에 비례하면 지수 성장.
x²2ˣ10xx = 10 에서 2^10 = 1,024 vs 10² = 100종이를 42번 접으면 달에 닿는다 — 지수의 위력

처음엔 x²가 크지만 2^x가 반드시 추월한다.

왜 중요한가

인구·이자·방사성붕괴·전염병 초기가 한 식. 법칙만 알면 미래를 그린다

예시

통장: 잔액 변화 속도 = 이율×잔액 → 지수 성장

백지에 해볼 것 A4 한 장

y'=0.1y를 손으로 한 칸씩(오일러 방법): y가 100이면 다음 110, 121… 지수곡선이 '나온다'

핵심 식

변화율이 현재 양에 비례 → 지수 성장/감소

흔한 오개념 — 여기서 막힌다

✗ 미분방정식은 미분 계산 문제다.

왜 이렇게 생각하나
이름 때문.

어떻게 깨뜨리나
반대다. 미분이 들어간 식에서 함수를 찾아내는 것 — 적분에 가깝다.

백지 훈련 단계 — 순서대로 시키면 됨

  1. y′=y 를 만족하는 함수를 찾아본다
  2. 뜨거운 물이 식는 속도가 온도차에 비례함을 실험

확인 질문 — 답하면 통과

어디에 쓰이나

  • 인구 증가
  • 방사성 붕괴
  • 냉각 법칙
  • 감염병 확산
  • 이자

다음으로 어떻게 이어지는가

뉴턴 F=ma, 맥스웰 방정식, 슈뢰딩거 방정식 — 물리학 전체.