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테일러급수의 이해에 대한 연구
A study on understanding of Taylor series 원문보기

Journal of the Korean Society of Mathematical Education. Series E: Communications of Mathematical Education, v.31 no.1, 2017년, pp.71 - 84  

오혜영 (인천대학교)

초록
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테일러급수는 대학 전공 수학의 여러 개념을 포함하는 복잡한 구조를 가지고 있다. 이 주제는 미적분학, 해석학, 복소해석학 등의 수학뿐만 아니라 물리학, 공학 등 다른 학문에서도 유용성과 응용성을 가진 강력한 도구이다. 그러나 학생들은 이 주제의 수학적 구조를 제대로 이해하는데 어려움을 느낀다. 이에 본 연구에서는 어떻게 학생들이 테일러급수 수렴을 이해하는지를 알기 위해서 학생들의 수학적 특징을 세 유형으로 분류한다. 그 후에 테일러급수 수렴의 구조적 상(image)을 이용해서 테일러급수 수렴에 대한 이해도를 분석하고 이에 대한 결과를 제시하고자 한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Taylor series has a complicated structure comprising of various concepts in college major mathematics. This subject is a strong tool which has usefulness and applications not only in calculus, analysis, and complex analysis but also in physics, engineering etc., and other study. However, students ha...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
테일러급수는 무엇인가? 테일러급수는 제임스 그레고리, 이삭 뉴톤, 고프리드 라이프니쯔, 레오나르도 오일러, 조세프 루이스 라그랑주와 같은 수학자와 과학자들에 의해 오래된 역사를 통해 사용되어 왔다(Eves, 1995). 테일러급수는 다항함수를 이용해서 일반 함수에 근사시키는 것이다.
미분적분학의 엄밀화를 구체적으로 시도한 최초의 수학자는? 뉴턴은 유율에 관한 연구서를 44세였을 때 출판했는데, 그 연구서는 뉴턴의 유율법에 대한 최초의 논리적이고 체계적인 설명이었으며, 미분적분학에 대한 버클리 주교의 비판에 대한 답변으로 쓴 것이었다(Eves, 1995). 미분적분학의 엄밀화를 구체적으로 시도한 최초의 수학자는 라그랑주였는데, 그는 함수를 테일러급수 전개로 표현하는 방법에 근거한 시도는 성공과는 거리가 멀었지만, 테일러급수가 미적분학의 근거를 이루는 기초가 되게 했다(Eves, 1995).
테일러급수 수렴의 개념 상에서 개념 상이란? 이 연구는 Sfard의 조작적이고 구조적인 개념을 택해서 테일러급수의 근본적인 구조적 요소와 그 요소에 작용하는 조작(operation) 과정에 집중함으로써 테일러급수 수렴의 개념 상(concept image)을 서술하는 방법을 이용한다. 개념 상(concept image)(Tall & Vinner, 1981)은 수학의 구조적 요소와 조작적 요소가 관련되어 학생들에게 떠오른 상(image)이다. 본 연구에서 조작적이고 구조적인 요소를 포함하는 상(image)을 테일러급수 수렴의 구조적 상(structural image)으로 언급할 것이다.
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참고문헌 (21)

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  2. 김진환 (2014). 테일러급수 수렴에 대한 예비중등교사의 이해실태와 GeoGebra를 활용한 교수방안 탐색. 대한수학교육학회지 , 16(2), pp.317-334. (Kim, J. H.(2014). Exploring teaching way using GeoGebra based on pre-service secondary teachers' understanding-realities for Tayor series convergence conceptions. Journal of Korea Society Educational Studies in Mathematics , 16(2), 317-334.) 

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  5. Alcock, L.,& Simpson, A. (2004). Convergence of sequences and series: Interactions between visual reasoning and the learner's beliefs about their own role. Educational Studies in Mathematics, 57(1), 1-32. 

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  20. W.R. Wade(2010). An introduction to analysis. Pearson Education, Inc. 

  21. Zandieh, M.(2000). A theoretical framework for analyzing student understanding of the concept of derivative. Research in Collegiate Mathematics Education IV. 8, 103-126. 

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