기초수학 3

Basic Mathematics(기초 수학) :: 초월 함수(1) - 감마 함수와 베셀 함수

안녕하세요, 애옭입니다! 이번에는 지난 시간에 이어, 음향학에서 유용하게 사용되는 몇 가지의 '초월 함수(Transcendental Function)'들에 대해 알아보겠습니다. '초월 함수'는 간단히 정의하여, "함수의 근이 다항식의 조합으로 표현될 수 없는 함수"라고 할 수 있습니다. 무슨 소리인지 잘 모르시겠다고요? 그럼 예시를 몇 가지 들어드리겠습니다. 대표적인 초월 함수로는 고등학교 교육 과정에서 배우는 '삼각 함수'나 '지수 함수', '로그 함수' 등이 있습니다. 위 열거한 세 가지 함수 모두 "단순하게 다항식을 더하거나 빼서 표현할 수는 없는" 함수이지요? 따라서 위 세 함수들이 '다항식의 조합으로 표현될 수 없는 함수', 즉 "초월 함수"의 정의를 완벽하게 만족하므로 이를 초월 함수라 할 수..

Basic Mathematics(기초 수학) :: 가우스 발산 정리와 그린 적분 정리

안녕하세요, 애옭입니다! 굉장히 오랜만에 기초 수학으로 찾아뵙게 되었습니다. 오늘 알아볼 내용은 '가우스 발산 정리(Gauss's Divergence Theorem)'와 '그린 적분 정리(Green's Integral Theorem)'입니다. 위 두 내용 모두, 음향학과 관련한 여러 개념들을 학습하고, 제반되는 다수의 문제를 풀 때 정말 중요하게 사용되는 기초적인 연산들입니다. 물론 위 두 내용이 벡터 해석(Vertor Analysis)에 기반한 벡터 미적분학(Vector Calculus)의 고급 내용이기 때문에 조금 복잡할 수는 있으나, 충분히 개념만 잘 알고 있으면 어려운 만큼 음향학을 재미있게 해석할 수 있는 수단이 될 수도 있습니다. 여러분들이 쉽게 이해할 수 있도록, 관련된 수리적 연산은 최대한..

Basic Mathematics(기초 수학) :: 복소 지수 함수의 정의와, 간단한 주기 운동의 조화해 유도

안녕하세요, 애옭입니다! 이번 글은 (개인적으로 생각하기에) 음향학을 위한 기초 이론 중에서 아주아주 정말 중요한 내용입니다. 바로 "복소 지수 함수(Complex Exponential Function)"의 정의와, 간단한 응용 방안을 다루는 내용이기 때문입니다! 복소 지수 함수를 통하여 조화 주기 운동의 해를 구하는 것은 음향학을 비롯하여 물리학이나 전자 기학, 기계 공학 등 "주기 운동"을 다루는 여러 학문에서 아주 중요한 기초 개념으로 다루는 부분입니다. 따라서, 지난 번 올려드렸던 물리계의 기계적 에너지와 관련된 부분에 이어 오늘 내용도 꼭 반드시 철저하게 이해하시고 넘어가셨으면 하는 마음입니다. 오늘 내용도 조금 복잡하기 때문에, 서론은 이만 줄이도록 하겠습니다. 이해가 안 되시는 부분이 있으시..