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과학

평균변화율

평균변화율과학
영문명
Average rate of change
계산식
(f(b)−f(a))/(b−a)
조건
a ≠ b
그래프 해석
두 점을 잇는 할선의 기울기
평균변화율은 서로 다른 두 입력 사이에서 함수값의 변화량을 입력의 변화량으로 나눈 값이다. 그래프에서는 두 점을 잇는 할선의 기울기이며, 순간변화율과 구별한다.

구간 전체의 변화

f(x)=x²에서 1부터 3까지 평균변화율은 (9−1)/(3−1)=4다. 구간 안의 모든 점에서 기울기가 4라는 뜻은 아니다. 시작과 끝의 변화만을 두 값의 차이로 요약한 것이다.

단위 확인

거리가 시간의 함수이면 평균변화율의 단위는 거리/시간이다. 다만 위치의 시간에 대한 평균변화율은 평균속도이고, 이동한 전체 거리로 구한 평균속력과는 다를 수 있다. 어떤 양의 변화량을 분자에 놓았는지 확인해야 한다.

구간 선택의 영향

일차함수 y=3x+2의 평균변화율은 어떤 서로 다른 두 입력을 택해도 3이다. 이차함수 y=x²은 구간에 따라 달라진다. 두 함수값이 같으면 그 구간의 평균변화율은 0이지만 중간에서 함수가 일정했다는 뜻은 아니다.

미분계수로 이어지기

한 점 a에서 다른 점 a+h를 향해 구간을 줄이면 차분몫 (f(a+h)−f(a))/h가 된다. h가 0으로 갈 때 이 값이 유한한 하나의 극한으로 모이면 그 점의 미분계수다. h=0을 처음부터 분모에 넣어 계산하는 것은 아니다.

관련 문서

함수 / 미분계수 / 할선 / 일차함수 / 이차함수 / 속력 / 도함수