수학대백과 사전 - 시험 생활 교양 상식으로 나눠서 배우는 -

개념과 사례로 되짚는 기초 교양 수학의 모든 것
수학은 실생활의 모든 분야에 꼭 필요한 학문으로 많은 관심을 받고 있습니다. 최근에는 이과와 문과의 경계도 허물어져 경제학, 심리학 등의 분야에서 고등학교 수학 소양을 꼭 갖추길 희망하는 추세입니다. 그런데 다시 수학을 기억하려고 중고등학교에서 배운 교과서나 참고서를 펼치자면 두렵거나 부담스러운 것이 현실입니다.

이 책은 여러분이 배웠지만 잊어버린 수학 지식을 효율적으로 복습하자는 의미로 썼습니다. 그래서 실생활에서 자주 사용하는 중요한 개념과 공식 위주로 핵심만 짧고 굵게 정리했습니다. 또한 이 책에서 소개하는 수학 개념 대부분은 중고등학교에서 배우는 수학 교과 과정에 속합니다. 수학이 재미없거나 어려운 수험생이라면 새로운 관점으로 공부해보자는 느낌으로 이 책을 읽어보면 좋습니다.

여러 가지 측면에서 수학이 다시 필요한 분이라면 이 책과 함께 실용적인 수학의 재미에 빠져보기 바랍니다.

'수포자' = 학교에서만 수학을 배우고 지레 포기하는 사람!
어느 누구도 수포자가 아니라는 사실을 깨닫는 기초 수학을 만나본다
 고등학교를 졸업한 많은 사람에게 '수학'을 다시 살펴보고 싶냐고 물어보면 지겹다거나 다시 보고 싶지 않다고 말합니다. 당연한 일입니다. 공식을 외워서 시험 문제를 풀고, 시험 성적에 목을 매는 수학은 당연히 지겹고 다시 보고 싶지 않습니다. 이건 수학을 직업으로 삼는 수학자라도 마찬가지입니다.
그런데 배울 때는 지겨웠어도 강제로 몸에 익힌 수학이 우리 삶에 영향을 끼칩니다. 경제적 이익을 따질 때, 업무의 효율성을 파악할 때, 심지어는 사람의 관계를 파악할 때 등 알게 모르게 지금까지 배운 수학적인 논리를 활용해서 이익 관계를 계산합니다. 그래서 입시 수학이라도 수학은 배우는 것이 좋은 영향을 끼치는 것도 분명하다고 생각합니다.
이 책은 시험 수학과 생활 수학의 경계에 있습니다. 127가지 개념을 설명하면서 시험 문제를 풀 때 무엇을 알아야 하는지 분명히 강조합니다. 심지어 시험 성적을 좋게 받으려면 어떤 공식은 꼭 외우라고 합니다. 하지만 여러분이 일상생활을 하면서 수학을 어떻게 활용하는지를 사례와 함께 소개하는 것도 소홀히 하지 않습니다. 높은 시험 점수를 받으면서도 재미있게 수학을 배운다는 두 마리 토끼를 모두 잡으려는 독자라면 관심 있게 읽어야 할 책입니다.

이 책의 특징
● 여러 분야에서 사용할 가능성이 높은 수학의 공식이나 정리를 설명합니다.
● 효율과 요령을 갖춰서 수학 개념을 기억하는 여러 가지 장치가 있습니다.
● 필요한 것만 빠르게 찾아볼 수 있도록 사전 방식으로 구성했습니다.
● 활용 사례를 소개해 여러분의 실생활에서 빠르게 수학을 적용하는 감각을 기를 수 있습니다.

지은이 : 구라모토 다카후미
간세이가쿠인대학 이학부 물리학과를 졸업한 후 첨단 물리학을 실천하고 공부할 곳을 찾아 반도체 회사에 입사했습니다. 현재 미적분, 삼각함수, 복소수 등을 이용해 반도체 소자의 특성을 수식으로 표현하는 모델링 업무를 수행 중입니다. 또한 엔지니어 출신 작가로 집필 및 편집도 하고 있습니다. 지은 책으로는 『학교에서는 가르쳐 주지 않는 고등학교 수학 1권으로 배우기」(슈와 시스템, 2014)가 있습니다.

옮긴이 : 린커넥터
시장 흐름에 따라 빠르게 방향을 전환하는 스타트업 이론 린(Lean)과 콘텐츠 크리에이터와 독자와의 협업을 도와주는 사람이라는 커넥터(Connector)를 모토로 삼는 콘텐츠 서비스 스타트업입니다. IT와 과학 분야를 중심으로 독자들에게 꼭 필요한 정보를 선별하는 큐레이션 콘텐츠를 준비 중입니다

Chapter 01 중학교 수학 복습하기
Introduction
수학의 핵심은 확장, 추상화, 논리

01 양수와 음수
02 무리수와 루트
03 문자식
04 교환법칙, 분배법칙, 결합법칙
05 곱셈 공식과 인수분해
06 일차방정식
07 연립방정식
08 비례
09 반비례
10 도형의 성질
11 합동과 닮음
12 증명
13 피타고라스의 정리
Column 절댓값은 거리다

Chapter 02 일차함수와 이차함수, 방정식과 부등식
Introduction
함수는 어디에 사용할까요?
일차함수와 이차함수가 중요한 이유
 방정식과 부등식은 그래프로 그리면 이해하기 쉬움

01 함수의 정의
02 일차함수와 그래프
03 이차함수와 그래프
04 이차방정식의 풀이
05 이차방정식의 허수해
06 이차방정식의 판별식, 해와 계수의 관계
07 고차함수
08 인수정리와 나머지정리
09 부등식 풀이
10 부등식과 영역
Column 정수의 소인수분해가 인터넷의 평화를 지킨다

Chapter 03 지수와 로그
Introduction
지수는 매우 크거나 작은 수를 편리하게 표현하는 방법
 로그는 지수의 반대 연산

01 지수
02 지수의 확장
03 지수함수의 그래프와 성질
04 로그함수의 정의
05 로그함수의 그래프와 특징
06 로그의 밑 변환 공식
07 상용로그와 자연로그
08 로그 그래프 사용하기
09 지수·로그 기반의 실생활 단위
Column 0으로 나누면 안 되는 이유

Chapter 04 삼각함수
Introduction
삼각형과 비슷한 파형을 나타내는 함수
 삼각함수의 핵심

01 삼각함수의 기본 공식
02 삼각함수의 확장과 그래프
03 삼각함수의 덧셈정리와 여러 가지 공식
04 라디안
05 사인법칙과 코사인법칙
06 푸리에 급수
07 이산 코사인 변환
Column 20과 20.00의 차이

Chapter 05 미분
Introduction
미분이란?
 '무한'이라는 개념을 다룰 수 있다
 적분과의 관계

01 극한과 무한
02 미분계수
03 도함수
04 삼각함수 및 지수·로그함수의 미분
05 곱의 미분과 합성함수의 미분
06 접선의 공식
07 고계도함수와 함수의 볼록
08 평균값 정리와 미분 가능성
Column dy/dx는 분수 아닌가요?

Chapter 06 적분
Introduction
적분이란 무엇인가요?
적분으로 넓이를 계산하는 방법

01 적분의 정의와 미적분학의 기본 정리
02 부정적분
03 정적분 계산하기
04 부분적분
05 치환적분
06 적분과 부피
07 곡선의 길이
08 위치, 속도, 가속도의 관계
Column 미적분학을 정립한 뉴턴과 라이프니츠

Chapter 07 고급 미적분
Introduction
고등학생도 알아 두면 좋은 장점이 있다
 미분방정식은 함수가 '해'다
 다변수함수 다루기

01 미분방정식
02 라플라스 변환
03 편미분과 다변수함수
04 라그랑주의 곱셈자방법
05 중적분
06 선적분과 면적분
Column 엡실론-델타 논법

Chapter 08 수치해석
Introduction
컴퓨터는 명령하지 않으면 아무것도 할 수 없다
 숫자를 다룰 때의 어려움

01 선형근사
02 테일러 급수와 매클로린 급수
03 뉴턴-랩슨 방법
04 수치미분
05 수치적분
06 미분방정식의 수치적 해
Column 컴퓨터는 2진수로 계산한다

Chapter 09 수열
Introduction
수열은 연속적인 숫자가 아닌 것을 뜻하는 이산의 개념을 배우는 것
 수열에서는 합이 중요하다

01 등차수열
02 등비수열
03 시그마 사용하기
04 점화식
05 무한급수
06 수학적 귀납법
Column 그리스 문자에 익숙해지세요

Chapter 10 도형과 방정식
Introduction
도형을 수식으로 나타낸다
 극좌표는 사람이 편리하려고 만든 개념

01 직선의 방정식
02 원의 방정식
03 이차곡선
04 평행 이동한 도형의 방정식
05 점대칭과 선대칭
06 도형의 회전
07 매개변수
08 극좌표
09 공간도형의 방정식
Column 수학에 필요한 공간 인식 능력

Chapter 11 벡터
Introduction
벡터는 단순한 화살표가 아니다
 벡터의 곱셈은 다양한 방식으로 정의할 수 있음

01 화살표 관점의 벡터
02 벡터의 성분과 위치벡터
03 벡터의 일차독립
04 벡터의 내적
05 평면도형의 벡터방정식
06 공간벡터
07 공간도형의 벡터방정식
08 벡터의 외적
09 속도벡터와 가속도벡터
10 벡터의 기울기, 발산, 회전
Column 수학적 추상화의 가치

Chapter 12 행렬
Introduction
행렬은 벡터를 다른 벡터로 변환하는 계산이다
 행렬과 고등학교 수학의 관계

01 행렬의 기본 계산 방법
02 단위행렬, 역행렬, 행렬식
03 행렬과 연립방정식
04 행렬과 일차변환
05 고윳값과 고유벡터
06 3×3 행렬
Column 고등학교 수학 과정에서 행렬을 가르쳐야 하는가?

Chapter 13 복소수
Introduction
허상과 실체를 결정하는 것은 사람이다
 왜 하필 복소평면을 사용할까요?

01 복소수의 기초
02 복소평면과 극형식
03 오일러의 공식
04 푸리에 변환
05 사원수
Column 허수 기반의 시간이란 무엇인가?

Chapter 14 확률
Introduction
확률은 문장이 전달하는 뉘앙스를 정확하게 이해하는 것이 핵심이다
 현실의 확률과 수학의 확률

01 경우의 수
02 순열
03 조합
04 확률의 정의
05 확률의 덧셈법칙
06 독립시행
07 반복시행
08 조건부확률과 확률의 곱셈법칙
09 베이즈 정리
Column 몬테카를로 방법

Chapter 15 기초 통계
Introduction
평균과 표준편차로 통계의 절반을 알 수 있다
 정규분포는 통계학에서 가장 큰 발견이다
 통계가 성립되는 전제 조건

01 평균
02 분산과 표준편차
03 상관계수
04 확률분포와 기댓값
05 이항분포와 푸아송분포
06 정규분포
07 비대칭도, 첨도, 정규확률그림
08 대수의 법칙과 중심극한정리
Column 데이터는 통계의 영혼이다

Chapter 16 고급 통계
Introduction
컴퓨터에게 계산을 통째로 맡길 수는 없다
 통계적 추론은 표본에서 모집단을 추정한다
 회귀분석은 미래를 예측하는 것이다

01 모평균의 구간 추정
02 모비율의 구간 추정
03 가설검정
04 단순회귀분석
05 다중회귀분석
06 주성분분석
07 인자분석
Column 시험 수학과 실용 수학의 가장 큰 차이는 무엇인가