문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 극한·미분 심화

극한·미분 심화 전체 문제

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유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.

4문제 · 1 / 1쪽

1.CLP-1 · 2.12절 · 3번대학 수준우리말 번역

곡선 y=f(x)y=f(x) 가 아래에 있다. 이는 어떤 함수 ff 의 그래프이다. ff 를 00 을 포함하면서 일대일함수가 되는 가장 큰 구간으로 제한하고, 곡선 y=f−1(x)y=f^{-1}(x) 의 그래프를 그리세요.

그림

영어 원문 보기

The curve y=f(x)y=f(x) is shown below, for some function ff. Restrict ff to the largest possible interval containing 00 over which it is one–to–one, and sketch the curve y=f−1(x)y=f^{-1}(x).

figure

정답·풀이 보기

먼저 ff 가 일대일함수가 되도록 ff 의 정의역을 제한한다. ff 가 일대일함수가 되는 구간은 여러 가지를 택할 수 있지만, 문제에서는 x=0x=0 을 포함하면서 가능한 한 큰 구간을 택하라고 하였으므로, 제한된 함수는 다음과 같다.

그림

역함수는 입력과 출력의 역할을 서로 바꾼다. 따라서 y=f(x)y=f(x) 의 그래프가 점 (a,b)(a,b) 를 지나면 Y=f−1(X)Y=f^{-1}(X) 의 그래프는 점 (b,a)(b,a) 를 지난다. 즉, Y=f−1(X)Y=f^{-1}(X) 의 그래프는 y=f(x)y=f(x) 의 그래프에서 xx 좌표와 yy 좌표를 서로 바꾼 것이다. (그러므로 y=f(x)y=f(x) 가 yy 축과 y=1y=1 에서 만나므로 Y=f−1(X)Y=f^{-1}(X) 는 XX 축과 X=1X=1 에서 만난다.) 이렇게 바꾸는 것은 곡선 y=f(x)y=f(x) 를 직선 y=xy=x 에 대하여 대칭이동하는 것과 같다.

그림

참고: 역함수에 익숙해지는 동안에는 y=f(x)y=f(x) 와 Y=f−1(X)Y=f^{-1}(X) 처럼, xx (ff 의 입력이므로 f−1f^{-1} 의 출력)와 XX (f−1f^{-1} 의 입력이며 ff 의 출력에서 나온 값)를 약간 다른 기호로 나타내어 생각하는 것이 더 명확할 때가 있다. 그러나 관례상 두 함수 모두 입력에는 xx 를, 출력에는 yy 를 쓰며, 위의 그래프에도 그렇게 적혀 있다.

원본 교재 풀이(영어)

First, we restrict the domain of ff to force it to be one–to–one. There are many intervals we could choose over which ff is one–to–one, but the question asks us to contain x=0x=0 and be as large as possible; this leaves us with the following restricted function:

figure

The inverse of a function swaps the role of the input and output; so if the graph of y=f(x)y=f(x) contains the point (a,b)(a,b), then the graph of Y=f−1(X)Y=f^{-1}(X) contains the point (b,a)(b,a). That is, the graph of Y=f−1(X)Y=f^{-1}(X) is the graph of y=f(x)y=f(x) with the xx-coordinates and yy-coordinates swapped. (So, since y=f(x)y=f(x) crosses the yy-axis at y=1y=1, then Y=f−1(X)Y=f^{-1}(X) crosses the XX-axis at X=1X=1.) This swapping is equivalent to reflecting the curve y=f(x)y=f(x) over the line y=xy=x.

figure

Remark: while you're getting accustomed to inverse functions, it is sometimes clearer to consider y=f(x)y=f(x) and Y=f−1(X)Y=f^{-1}(X): using slightly different notations for xx (the input of ff, hence the output of f−1f^{-1}) and XX (the input of f−1f^{-1}, which comes from the output of ff). However, the convention is to use xx for the inputs of both functions, and yy as the outputs of both functions, as is written on the graph above.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.12절 · 14번
# 역삼각함수의 미분그래프·표 해석기본자동 분류
2.CLP-1 · 3.4절 · 1번대학 수준우리말 번역

아래 그래프에는 세 곡선이 있습니다. 검은 곡선은 y=f(x)y=f(x), 빨간 곡선은 y=g(x)=1+2sin⁡(1+x)y=g(x)=1+2\sin(1+x), 파란 곡선은 y=h(x)=0.7y=h(x)=0.7 입니다. f(0)f(0) 을 어림하려 할 때, 어떤 경우에 g(0)g(0) 을 쓰게 될까요? 또 어떤 경우에 h(0)h(0) 을 쓰게 될까요?

그림

영어 원문 보기

The graph below shows three curves. The black curve is y=f(x)y=f(x), the red curve is y=g(x)=1+2sin⁡(1+x)y=g(x)=1+2\sin(1+x), and the blue curve is y=h(x)=0.7y=h(x)=0.7. If you want to estimate f(0)f(0), what might cause you to use g(0)g(0)? What might cause you to use h(0)h(0)?

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정답·풀이 보기

f(0)f(0) 은 h(0)h(0) 보다 g(0)g(0) 에 더 가까우므로, sin⁡(1)\sin(1) 의 값을 효율적으로 알아낼 수단이 있고 정확도가 중요하다면 f(0)≈g(0)=1+2sin⁡(1)f(0) \approx g(0)=1+2\sin (1) 로 어림하는 것이 좋을 것이다. 계산기가 있다면 이 어림을 쓸 수 있다. 또한 이 단원의 뒷부분에서 계산기 없이 sin⁡(1)\sin (1) 을 근사하는 방법을 배우지만, 그 방법에는 시간이 필요하다.

계산기가 없거나 시간이 많지 않다면 f(0)≈h(0)=0.7f(0)\approx h(0)=0.7 을 쓰는 것이 가장 적절할 것이다. 이는 f(0)≈g(0)f(0) \approx g(0) 만큼 정확하지는 않지만, sin⁡(1)\sin(1) 의 값을 알아내려고 고민하지 않고도 매우 빠르게 어림값을 얻을 수 있다.

참고: 실생활에서 어떤 값을 어림할 때는 분명한 '정답' 방법이 없는 경우가 많다. 보통 정확도와 편리함 사이에서 균형을 잡아야 한다.

원본 교재 풀이(영어)

Since f(0)f(0) is closer to g(0)g(0) than it is to h(0)h(0), you would probably want to estimate f(0)≈g(0)=1+2sin⁡(1)f(0) \approx g(0)=1+2\sin (1) if you had the means to efficiently figure out what sin⁡(1)\sin(1) is, and if you were concerned with accuracy. If you had a calculator, you could use this estimation. Also, later in this chapter we will learn methods of approximating sin⁡(1)\sin (1) that do not require a calculator, but they do require time.

Without a calculator, or without a lot of time, using f(0)≈h(0)=0.7f(0)\approx h(0)=0.7 probably makes the most sense. It isn't as accurate as f(0)≈g(0)f(0) \approx g(0), but you get an estimate very quickly, without worrying about figuring out what sin⁡(1)\sin(1) is.

Remark: when you're approximating something in real life, there probably won't be an obvious “correct" way to do it. There's usually a trade-off between accuracy and ease.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.2절 · 18번
# 선형근사와 미분소그래프·표 해석기본자동 분류
3.CLP-1 · 3.4절 · 2번대학 수준우리말 번역

곡선 y=f(x)y=f(x) 가 아래에 나타나 있습니다. x=2x=2 에서 f(x)f(x) 의 선형 근사의 그래프를 그리세요.

그림

영어 원문 보기

The curve y=f(x)y=f(x) is shown below. Sketch the linear approximation of f(x)f(x) about x=2x=2.

figure

정답·풀이 보기

선형 근사는 점 (2,f(2))(2,f(2)) 를 지나고 기울기가 f′(2)f'(2) 인 직선이다. 즉, x=2x=2 에서 f(x)f(x) 의 선형 근사는 x=2x=2 에서 f(x)f(x) 의 접선이다. 이를 아래에 빨간색으로 나타내었다.

그림

원본 교재 풀이(영어)

The linear approximation is a line, passing through (2,f(2))(2,f(2)), with slope f′(2)f'(2). That is, the linear approximation to f(x)f(x) about x=2x=2 is the tangent line to f(x)f(x) at x=2x=2. It is shown below in red.

figure

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 3.4절 · 1번
# 선형근사와 미분소그래프·표 해석기본자동 분류
4.CLP-1 · 3.4절 · 1번대학 수준우리말 번역

아래 그림에서 다음을 표시하세요. f(x)f(x+Δx)ΔxΔyf(x) \qquad f\left(x+\Delta x\right) \qquad \Delta x \qquad \Delta y

그림

영어 원문 보기

In the picture below, label the following: f(x)f(x+Δx)ΔxΔyf(x) \qquad f\left(x+\Delta x\right) \qquad \Delta x \qquad \Delta y

figure

정답·풀이 보기
# 선형근사와 미분소그래프·표 해석기본자동 분류