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

328문제 · 15 / 17쪽

281.CLP-1 · 2.2절 · 15번우리말 번역

정의를 이용하여 직접 f(x)=1x2f(x)=\frac{1}{x^2} 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Compute the derivative of f(x)=1x2f(x)=\frac{1}{x^2} directly from the definition.

정답·풀이 보기

f′(x)=lim⁡h→0f(x+h)−f(x)h=lim⁡h→01(x+h)2−1x2h=lim⁡h→0x2−(x+h)2(x+h)2x2h=lim⁡h→0−2xh−h2(x+h)2x2h=lim⁡h→0−2x−h(x+h)2x2=−2xx4=−2x3\begin{aligned} f'(x)&=\lim_{h\rightarrow 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h} =\lim_{h\rightarrow 0}\frac{\frac{1}{(x+h)^2}-\frac{1}{x^2}}{h} =\lim_{h\rightarrow 0}\frac{x^2-(x+h)^2}{(x+h)^2x^2h} =\lim_{h\rightarrow 0}\frac{-2xh-h^2}{(x+h)^2x^2h}\\ &=\lim_{h\rightarrow 0}\frac{-2x-h}{(x+h)^2x^2}=\frac{-2x}{x^4} =-\frac{2}{x^3} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

f′(x)=lim⁡h→0f(x+h)−f(x)h=lim⁡h→01(x+h)2−1x2h=lim⁡h→0x2−(x+h)2(x+h)2x2h=lim⁡h→0−2xh−h2(x+h)2x2h=lim⁡h→0−2x−h(x+h)2x2=−2xx4=−2x3\begin{aligned} f'(x)&=\lim_{h\rightarrow 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h} =\lim_{h\rightarrow 0}\frac{\frac{1}{(x+h)^2}-\frac{1}{x^2}}{h} =\lim_{h\rightarrow 0}\frac{x^2-(x+h)^2}{(x+h)^2x^2h} =\lim_{h\rightarrow 0}\frac{-2xh-h^2}{(x+h)^2x^2h}\\ &=\lim_{h\rightarrow 0}\frac{-2x-h}{(x+h)^2x^2}=\frac{-2x}{x^4} =-\frac{2}{x^3} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.2절 · 14번
# 도함수의 뜻계산보통자동 분류
282.CLP-1 · 2.2절 · 17번우리말 번역

도함수의 정의를 이용하여 f(x)=1+xf(x) = \sqrt{1 + x} 일 때 f′(x)f'(x) 를 계산하세요. f′(x)f'(x) 는 어디에서 존재하는지 구하세요.

영어 원문 보기

Use the definition of the derivative to compute f′(x)f'(x) if f(x)=1+xf(x) = \sqrt{1 + x}. Where does f′(x)f'(x) exist?

정답·풀이 보기

f(x)f(x) 를 도함수의 정의에 대입한다. 극한값을 구하기 위해 분자의 켤레식을 분모와 분자에 곱한 다음 간단히 한다.

f′(x)=lim⁡h→0f(x+h)−f(x)h=lim⁡h→01+x+h−1+xh=lim⁡h→01+x+h−1+xh(1+x+h+1+x1+x+h+1+x)=lim⁡h→0(1+x+h)−(1+x)h(1+x+h+1+x)=lim⁡h→0hh(1+x+h+1+x)=lim⁡h→011+x+h+1+x=11+x+0+1+x=121+x\begin{aligned} f'(x)=\lim\limits_{h\rightarrow 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h} &=\lim\limits_{h\rightarrow 0}\frac{\sqrt{1+x+h}-\sqrt{1+x}}{h}\\ &=\lim\limits_{h\rightarrow 0}\frac{\sqrt{1+x+h}-\sqrt{1+x}}{h} \left(\frac{\sqrt{1+x+h}+\sqrt{1+x}}{\sqrt{1+x+h}+\sqrt{1+x}}\right)\\ &=\lim\limits_{h\rightarrow 0}\frac{(1+x+h)-(1+x)}{h(\sqrt{1+x+h}+\sqrt{1+x})}\\ &=\lim\limits_{h\rightarrow 0}\frac{h}{h(\sqrt{1+x+h}+\sqrt{1+x})}\\ &=\lim\limits_{h\rightarrow 0}\frac{1}{\sqrt{1+x+h}+\sqrt{1+x}}\\ &=\frac{1}{\sqrt{1+x+0}+\sqrt{1+x}}=\frac{1}{2\sqrt{1+x}} \end{aligned}

함수의 정의역은 [−1,∞)[-1,\infty) 이다. 특히 x=−1x=-1 에서 f(x)f(x) 는 정의된다. 그러나 x=−1x=-1 에서 f′(x)f'(x) 는 정의되지 않으므로, f′(x)f'(x) 는 (−1,∞)(-1,\infty) 에서만 존재한다.

참고: lim⁡x→−1+f′(x)=∞\displaystyle \lim_{x \to -1^+}f'(x)=\infty 이므로, 점 x=−1x=-1 에서 f(x)f(x) 의 접선은 접선이 수직이다.

원본 교재 풀이(영어)

We plug in f(x)f(x) to the definition of a derivative. To evaluate the limit, we multiply and divide by the conjugate of the numerator, then simplify.

f′(x)=lim⁡h→0f(x+h)−f(x)h=lim⁡h→01+x+h−1+xh=lim⁡h→01+x+h−1+xh(1+x+h+1+x1+x+h+1+x)=lim⁡h→0(1+x+h)−(1+x)h(1+x+h+1+x)=lim⁡h→0hh(1+x+h+1+x)=lim⁡h→011+x+h+1+x=11+x+0+1+x=121+x\begin{aligned} f'(x)=\lim\limits_{h\rightarrow 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h} &=\lim\limits_{h\rightarrow 0}\frac{\sqrt{1+x+h}-\sqrt{1+x}}{h}\\ &=\lim\limits_{h\rightarrow 0}\frac{\sqrt{1+x+h}-\sqrt{1+x}}{h} \left(\frac{\sqrt{1+x+h}+\sqrt{1+x}}{\sqrt{1+x+h}+\sqrt{1+x}}\right)\\ &=\lim\limits_{h\rightarrow 0}\frac{(1+x+h)-(1+x)}{h(\sqrt{1+x+h}+\sqrt{1+x})}\\ &=\lim\limits_{h\rightarrow 0}\frac{h}{h(\sqrt{1+x+h}+\sqrt{1+x})}\\ &=\lim\limits_{h\rightarrow 0}\frac{1}{\sqrt{1+x+h}+\sqrt{1+x}}\\ &=\frac{1}{\sqrt{1+x+0}+\sqrt{1+x}}=\frac{1}{2\sqrt{1+x}} \end{aligned}

The domain of the function is [−1,∞)[-1,\infty). In particular, f(x)f(x) is defined when x=−1x=-1. However, f′(x)f'(x) is not defined when x=−1x=-1, so f′(x)f'(x) only exists over (−1,∞)(-1,\infty).

Remark: lim⁡x→−1+f′(x)=∞\displaystyle \lim_{x \to -1^+}f'(x)=\infty, so the tangent line to f(x)f(x) at the point x=−1x=-1 has a vertical slope.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.2절 · 16번
# 도함수의 뜻계산보통자동 분류
283.CLP-1 · 2.2절 · 26번우리말 번역

점 (1,−3)(1,-3) 을 지나고 곡선 y=x2y = x^2 에 접하는 서로 다른 직선이 두 개 있습니다. 이 두 직선의 방정식을 구하세요.

참고: 점 (1,−3)(1,-3) 은 곡선 y=x2y=x^2 위에 있지 않습니다.

영어 원문 보기

There are two distinct straight lines that pass through the point (1,−3)(1,-3) and are tangent to the curve y=x2y = x^2. Find equations for these two lines.

Remark: the point (1,−3)(1,-3) does not lie on the curve y=x2y=x^2.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

y′=2xy'=2x 임을 안다. 따라서 곡선 y=x2y=x^2 위의 점 (α,α2)(\alpha,\alpha^2) 을 택하면, 그 점에서 곡선의 접선의 기울기는 2α2\alpha 이다. 즉, 접선의 방정식은

(y−α2)=2α(x−α)간단히 하면, y=(2α)x−α2따라서 (1,−3) 이 접선 위에 있으면−3=(2α)(1)−α2  ⟺  0=α2−2α−3  ⟺  0=(α−3)(α+1)  ⟺  α=3,또는α=−1.따라서 접선 y=(2α)x−α2 은y=6x−9와y=−2x−1.\begin{aligned} (y-\alpha^2)&=2\alpha(x-\alpha)\\ \text{간단히 하면, } \qquad y&=(2\alpha)x-\alpha^2 \\ \text{따라서 $(1,-3)$ 이 접선 위에 있으면} \\ -3&=(2\alpha)(1)-\alpha^2\\ \iff\qquad 0&=\alpha^2-2\alpha-3\\ \iff\qquad 0&=(\alpha-3)(\alpha+1)\\ \iff\qquad \alpha&=3, \quad\text{또는}\qquad \alpha=-1. \\ \text{따라서 접선 $y=(2\alpha)x-\alpha^2$ 은} \\ y&=6x-9 \quad\text{와}\quad y=-2x-1. \end{aligned}

이다.

원본 교재 풀이(영어)

We know that y′=2xy'=2x. So, if we choose a point (α,α2)(\alpha,\alpha^2) on the curve y=x2y=x^2, then the tangent line to the curve at that point has slope 2α2\alpha. That is, the tangent line has equation

(y−α2)=2α(x−α)simplified, y=(2α)x−α2So, if (1,−3) is on the tangent line, then−3=(2α)(1)−α2  ⟺  0=α2−2α−3  ⟺  0=(α−3)(α+1)  ⟺  α=3,orα=−1.So, the tangent lines y=(2α)x−α2 arey=6x−9andy=−2x−1.\begin{aligned} (y-\alpha^2)&=2\alpha(x-\alpha)\\ \text{simplified, } \qquad y&=(2\alpha)x-\alpha^2 \\ \text{So, if $(1,-3)$ is on the tangent line, then} \\ -3&=(2\alpha)(1)-\alpha^2\\ \iff\qquad 0&=\alpha^2-2\alpha-3\\ \iff\qquad 0&=(\alpha-3)(\alpha+1)\\ \iff\qquad \alpha&=3, \quad\text{or}\qquad \alpha=-1. \\ \text{So, the tangent lines $y=(2\alpha)x-\alpha^2$ are} \\ y&=6x-9 \quad\text{and}\quad y=-2x-1. \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.2절 · 17번
# 도함수의 뜻계산도전자동 분류
284.CLP-1 · 2.3절 · 4번우리말 번역

C(w)C(w) 는 특정 요리 ww 그램에 들어 있는 열량(칼로리)을 나타낸다. C′(w)C'(w) 는 무엇을 나타내나요?

영어 원문 보기

C(w)C(w) gives the calories in ww grams of a particular dish. What does C′(w)C'(w) describe?

정답·풀이 보기

C′(w)=lim⁡h→0C(w+h)−C(w)h≈C(w+1)−C(w)1=C(w+1)−C(w)C'(w)=\displaystyle\lim_{h \rightarrow 0} \dfrac{C(w+h)-C(w)}{h} \approx \dfrac{C(w+1)-C(w)}{1}=C(w+1)-C(w) 이고, 이는 C(w+1)C(w+1) 그램에 들어 있는 열량에서 C(w)C(w) 그램에 들어 있는 열량을 뺀 값이다. 이것은 ww 그램일 때, 1그램이 추가될 때마다 늘어나는 열량이다.

원본 교재 풀이(영어)

C′(w)=lim⁡h→0C(w+h)−C(w)h≈C(w+1)−C(w)1=C(w+1)−C(w)C'(w)=\displaystyle\lim_{h \rightarrow 0} \dfrac{C(w+h)-C(w)}{h} \approx \dfrac{C(w+1)-C(w)}{1}=C(w+1)-C(w), which is the number of calories in C(w+1)C(w+1) grams minus the number of calories in C(w)C(w) grams. This is the number of calories per additional gram, when there are ww grams.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.3절 · 7번
# 평균변화율과 미분계수계산보통자동 분류
285.CLP-1 · 2.4절 · 9번우리말 번역

2x−12x+1\dfrac{2x-1}{2x+1} 의 도함수를 구하여 간단히 하세요.

영어 원문 보기

Calculate and simplify the derivative of 2x−12x+1\dfrac{2x-1}{2x+1}

정답·풀이 보기

여기에서는 몫의 미분법을 사용할 수 있다.

ddx{2x−12x+1}=(2x+1)(2)−(2x−1)(2)(2x+1)2=4(2x+1)2=1(x+1/2)2\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\frac{2x-1}{2x+1}\right\}&=\frac{(2x+1)(2)-(2x-1)(2)}{(2x+1)^2} =\frac{4}{(2x+1)^2}=\frac{1}{(x+1/2)^2} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We can use the quotient rule here.

ddx{2x−12x+1}=(2x+1)(2)−(2x−1)(2)(2x+1)2=4(2x+1)2=1(x+1/2)2\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\frac{2x-1}{2x+1}\right\}&=\frac{(2x+1)(2)-(2x-1)(2)}{(2x+1)^2} =\frac{4}{(2x+1)^2}=\frac{1}{(x+1/2)^2} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.4절 · 2번
# 다항함수의 미분법계산보통자동 분류
286.CLP-1 · 2.4절 · 13번우리말 번역

곡선 y=3x2y=3x^2 위의 점 중에서 접선이 (2,9)(2,9) 를 지나는 점을 모두 구하세요.

영어 원문 보기

Find all points on the curve y=3x2y=3x^2 where the tangent line passes through (2,9)(2,9).

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

이미 ddxx2=2x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}x^2=2x 임을 알고 있다. 따라서 y=3x2y=3x^2 의 x=ax=a 에서의 기울기는 6a6a 이다. y=3x2y=3x^2 의 x=a,y=3a2x=a, y=3a^2 에서의 접선은 y−3a2=6a(x−a)y-3a^2=6a(x-a) 이다. 이 접선이 (2,9)(2,9) 를 지나는 경우는 다음과 같다.

9−3a2=6a(2−a)3a2−12a+9=0a2−4a+3=0(a−3)(a−1)=0  ⟹    a=1,3\begin{aligned} 9-3a^2&=6a(2-a)\\ 3a^2-12a+9&=0\\ a^2-4a+3&=0\\ (a-3)(a-1)&=0\\ \implies~~a&=1,3 \end{aligned}

구하는 점은 (1,3), (3,27)(1,3),\ (3,27) 이다.

원본 교재 풀이(영어)

We already know that ddxx2=2x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}x^2=2x. So the slope of y=3x2y=3x^2 at x=ax=a is 6a6a. The tangent line to y=3x2y=3x^2 at x=a,y=3a2x=a, y=3a^2 is y−3a2=6a(x−a)y-3a^2=6a(x-a). This tangent line passes through (2,9)(2,9) if

9−3a2=6a(2−a)3a2−12a+9=0a2−4a+3=0(a−3)(a−1)=0  ⟹    a=1,3\begin{aligned} 9-3a^2&=6a(2-a)\\ 3a^2-12a+9&=0\\ a^2-4a+3&=0\\ (a-3)(a-1)&=0\\ \implies~~a&=1,3 \end{aligned}

The points are (1,3), (3,27)(1,3),\ (3,27).

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.4절 · 12번
# 다항함수의 미분법계산도전자동 분류
287.CLP-1 · 2.4절 · 14번우리말 번역

극한을 미분계수로 해석하여 lim⁡y→0(100180+y−100180y)\displaystyle \lim_{y\rightarrow 0}\left( \dfrac{\sqrt{100180+y}-\sqrt{100180}}{y}\right) 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate lim⁡y→0(100180+y−100180y)\displaystyle \lim_{y\rightarrow 0}\left( \dfrac{\sqrt{100180+y}-\sqrt{100180}}{y}\right) by interpreting the limit as a derivative.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

이 극한은 함수 f(x)=xf(x)=\sqrt{x} 의 x=100180x=100180 에서의 미분계수를 나타낸다. f(x)f(x) 의 도함수가 12x\dfrac{1}{2\sqrt{x}} 이므로, x=100180x=100180 에서의 값은 정확히 12100180\dfrac{1}{2\sqrt{100180}} 이다.

원본 교재 풀이(영어)

This limit represents the derivative computed at x=100180x=100180 of the function f(x)=xf(x)=\sqrt{x}. Since the derivative of f(x)f(x) is 12x\dfrac{1}{2\sqrt{x}}, then its value at x=100180x=100180 is exactly 12100180\dfrac{1}{2\sqrt{100180}}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.4절 · 7번
# 다항함수의 미분법계산도전자동 분류
288.CLP-1 · 2.4절 · 16번우리말 번역

어떤 미분가능한 함수 g(x)g(x) 에 대해 f(x)=x2g(x)f(x)=x^2g(x) 라 하자. f′(0) f'(0) 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Let f(x)=x2g(x)f(x)=x^2g(x) for some differentiable function g(x)g(x). What is f′(0) f'(0)?

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

곱의 미분법을 쓰면 f′(x)=(2x)g(x)+x2g′(x)f'(x)=(2x)g(x)+x^2g'(x) 이므로 f′(0)=0⋅g(x)+0⋅g′(x)=0f'(0)=0\cdot g(x)+0\cdot g'(x)=0 이다. (gg 가 미분가능하므로 g′g' 가 존재한다.)

원본 교재 풀이(영어)

Using the product rule, f′(x)=(2x)g(x)+x2g′(x)f'(x)=(2x)g(x)+x^2g'(x), so f′(0)=0⋅g(x)+0⋅g′(x)=0f'(0)=0\cdot g(x)+0\cdot g'(x)=0. (Since gg is differentiable, g′g' exists.)

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.4절 · 13번
# 다항함수의 미분법계산도전자동 분류
289.CLP-1 · 2.6절 · 1번우리말 번역

다음 계산에서 틀린 곳을 찾아 바로잡으세요.

f(x)=2xx+1f′(x)=2(x+1)+2x(x+1)2=2(x+1)(x+1)2=2x+1\begin{aligned} f(x)&=\frac{2x}{x+1}\\ f'(x)&=\frac{2(x+1)+2x}{(x+1)^2}\\ &=\frac{2(x+1)}{(x+1)^2}\\ &=\frac{2}{x+1} \end{aligned}

영어 원문 보기

Spot and correct the error(s) in the following calculation.

f(x)=2xx+1f′(x)=2(x+1)+2x(x+1)2=2(x+1)(x+1)2=2x+1\begin{aligned} f(x)&=\frac{2x}{x+1}\\ f'(x)&=\frac{2(x+1)+2x}{(x+1)^2}\\ &=\frac{2(x+1)}{(x+1)^2}\\ &=\frac{2}{x+1} \end{aligned}

정답·풀이 보기

몫의 미분법에서는 덧셈이 아니라 뺄셈이 들어간다. 또한 2(x+1)+2x2(x+1)+2x 는 2(x+1)2(x+1) 과 같지 않다.

올바른 계산은 다음과 같다.

f(x)=2xx+1f′(x)=2(x+1)−2x(x+1)2=2(x+1)2\begin{aligned} f(x)&=\frac{2x}{x+1}\\ f'(x)&=\frac{2(x+1) -2x}{(x+1)^2}\\ &=\frac{2}{(x+1)^2} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

In the quotient rule, there is a minus, not a plus. Also, 2(x+1)+2x2(x+1)+2x is not the same as 2(x+1)2(x+1).

The correct version is:

f(x)=2xx+1f′(x)=2(x+1)−2x(x+1)2=2(x+1)2\begin{aligned} f(x)&=\frac{2x}{x+1}\\ f'(x)&=\frac{2(x+1) -2x}{(x+1)^2}\\ &=\frac{2}{(x+1)^2} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.6절 · 15번
# 다항함수의 미분법계산기본자동 분류
290.CLP-1 · 2.6절 · 3번우리말 번역

f(x)=23x6+5x4+12x2+9f(x)=\frac{2}{3}x^6+5x^4+12x^2+9 를 미분하고 그 결과를 인수분해하세요.

영어 원문 보기

Differentiate f(x)=23x6+5x4+12x2+9f(x)=\frac{2}{3}x^6+5x^4+12x^2+9 and factor the result.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

f(x)=23x6+5x4+12x2+9f(x)=\frac{2}{3}x^6+5x^4+12x^2+9 는 다항식이다.

f′(x)=4x5+20x3+24x=4x(x4+5x2+6)=4x((x2)2+5(x2)+6)=4x(x2+2)(x2+3)\begin{aligned} f'(x)&=4x^5+20x^3+24x\\& =4x(x^4+5x^2+6)\\& = 4x((x^2)^2+5(x^2)+6)\\&=4x(x^2+2)(x^2+3) \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

f(x)=23x6+5x4+12x2+9f(x)=\frac{2}{3}x^6+5x^4+12x^2+9 is a polynomial:

f′(x)=4x5+20x3+24x=4x(x4+5x2+6)=4x((x2)2+5(x2)+6)=4x(x2+2)(x2+3)\begin{aligned} f'(x)&=4x^5+20x^3+24x\\& =4x(x^4+5x^2+6)\\& = 4x((x^2)^2+5(x^2)+6)\\&=4x(x^2+2)(x^2+3) \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.6절 · 13번
# 다항함수의 미분법계산보통자동 분류
291.CLP-1 · 2.6절 · 4번우리말 번역

s(t)=3t4+5t3−1ts(t)=3t^4+5t^3-\frac{1}{t} 을 미분하세요.

영어 원문 보기

Differentiate s(t)=3t4+5t3−1ts(t)=3t^4+5t^3-\frac{1}{t}.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

각 항이 tt 의 거듭제곱이 되도록 식을 조금 바꿔 쓸 수 있다:

s(t)=3t4+5t3−t−1s′(t)=4⋅3t3+3⋅5t2−(−1)⋅t−2=12t3+15t2+1t2\begin{aligned} s(t)&=3t^4+5t^3-t^{-1}\\ s'(t)&=4\cdot 3t^{3}+3\cdot 5t^2-(-1)\cdot t^{-2}\\ &=12t^3+15t^2+\frac{1}{t^2} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We can rewrite slightly to make every term into a power of tt:

s(t)=3t4+5t3−t−1s′(t)=4⋅3t3+3⋅5t2−(−1)⋅t−2=12t3+15t2+1t2\begin{aligned} s(t)&=3t^4+5t^3-t^{-1}\\ s'(t)&=4\cdot 3t^{3}+3\cdot 5t^2-(-1)\cdot t^{-2}\\ &=12t^3+15t^2+\frac{1}{t^2} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.6절 · 5번
# 다항함수의 미분법계산보통자동 분류
292.CLP-1 · 2.6절 · 5번우리말 번역

x(y)=(2y+1y)⋅y3x(y) = \left(2y+\frac{1}{y}\right)\cdot y^3 을 미분하세요.

영어 원문 보기

Differentiate x(y)=(2y+1y)⋅y3x(y) = \left(2y+\frac{1}{y}\right)\cdot y^3.

정답·풀이 보기

여기서 곱의 미분법을 쓸 수도 있지만, 먼저 간단히 하는 편이 더 쉽다. xx 와 yy 의 역할이 바뀐 것에 혼동하지 말자. xx 는 함수의 이름이고, yy 는 변수이다.

x(y)=(2y+1y)⋅y3=2y4+y2x′(y)=8y3+2y\begin{aligned} x(y) &= \left(2y+\frac{1}{y}\right)\cdot y^3\\ &=2y^4+y^2\\ x'(y)&=8y^3+2y \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We could use the product rule here, but it's easier to simplify first. Don't be confused by the role reversal of xx and yy: xx is the name of the function, and yy is the variable.

x(y)=(2y+1y)⋅y3=2y4+y2x′(y)=8y3+2y\begin{aligned} x(y) &= \left(2y+\frac{1}{y}\right)\cdot y^3\\ &=2y^4+y^2\\ x'(y)&=8y^3+2y \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.6절 · 6번
# 다항함수의 미분법계산보통자동 분류
293.CLP-1 · 2.6절 · 6번우리말 번역

T(x)=x+1x2+3T(x) = \dfrac{\sqrt{x}+1}{x^2+3} 을 미분하세요.

영어 원문 보기

Differentiate T(x)=x+1x2+3T(x) = \dfrac{\sqrt{x}+1}{x^2+3}.

정답·풀이 보기

ddx{x}=12x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\sqrt{x}\}=\frac{1}{2\sqrt{x}} 임은 이미 보았지만, 이 공식을 잊어버렸더라도 쉽게 알아낼 수 있다: x=x1/2\sqrt{x}=x^{1/2} 이므로 ddx{x}=12x−1/2=12x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\sqrt{x}\}=\frac{1}{2}x^{-1/2}=\frac{1}{2\sqrt{x}} 이다.

몫의 미분법을 사용하면:

T(x)=x+1x2+3T′(x)=(x2+3)(12x)−(x+1)(2x)(x2+3)2\begin{aligned} T(x) &= \dfrac{\sqrt{x}+1}{x^2+3}\\ T'(x)&=\frac{(x^2+3)\left(\frac{1}{2\sqrt{x}}\right)-(\sqrt{x}+1)(2x)}{(x^2+3)^2} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We've already seen that ddx{x}=12x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\sqrt{x}\}=\frac{1}{2\sqrt{x}}, but if you forget this formula it is easy to figure out: x=x1/2\sqrt{x}=x^{1/2}, so ddx{x}=12x−1/2=12x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\sqrt{x}\}=\frac{1}{2}x^{-1/2}=\frac{1}{2\sqrt{x}}.

Using the quotient rule:

T(x)=x+1x2+3T′(x)=(x2+3)(12x)−(x+1)(2x)(x2+3)2\begin{aligned} T(x) &= \dfrac{\sqrt{x}+1}{x^2+3}\\ T'(x)&=\frac{(x^2+3)\left(\frac{1}{2\sqrt{x}}\right)-(\sqrt{x}+1)(2x)}{(x^2+3)^2} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.6절 · 7번
# 다항함수의 미분법계산보통자동 분류
294.CLP-1 · 2.6절 · 7번우리말 번역

(7x+2x2+3)\left(\dfrac{7x+2}{x^2+3}\right) 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Compute the derivative of (7x+2x2+3)\left(\dfrac{7x+2}{x^2+3}\right).

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

몫의 미분법을 사용한다:

(x2+3)⋅7−2x⋅(7x+2)(x2+3)2=21−4x−7x2(x2+3)2\begin{aligned} \frac{(x^2+3)\cdot 7 - 2x\cdot (7x+2)}{(x^2+3)^2}=\frac{21 - 4x - 7x^2}{(x^2+3)^2} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We use quotient rule:

(x2+3)⋅7−2x⋅(7x+2)(x2+3)2=21−4x−7x2(x2+3)2\begin{aligned} \frac{(x^2+3)\cdot 7 - 2x\cdot (7x+2)}{(x^2+3)^2}=\frac{21 - 4x - 7x^2}{(x^2+3)^2} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.6절 · 17번
# 다항함수의 미분법계산보통자동 분류
295.CLP-1 · 2.6절 · 8번우리말 번역

f(x)=(3x3+4x2+x+1)(2x+5)f(x)=(3x^3+4x^2+x+1)(2x+5) 일 때, f′(0)f'(0) 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

What is f′(0)f'(0), when f(x)=(3x3+4x2+x+1)(2x+5)f(x)=(3x^3+4x^2+x+1)(2x+5)?

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

이 다항식을 곱하여 보통의 꼴로 나타내는 대신, 곱의 미분법을 사용할 수 있다. f1(x)=3x3+4x2+x+1f_1(x)=3x^3+4x^2+x+1 이고 f2(x)=2x+5f_2(x)=2x+5 이면 f1′(x)=9x2+8x+1f_1'(x)=9x^2+8x+1 이고 f2′(x)=2f_2'(x)=2 이다. 그러면

f′(0)=f1′(0)f2(0)+f1(0)f2′(0)=(1)(5)+(1)(2)=7\begin{aligned} f'(0)&=f_1'(0)f_2(0)+f_1(0)f_2'(0)\\ &=(1)(5)+(1)(2)=7\end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Instead of multiplying to get our usual form of this polynomial, we can use the product rule. If f1(x)=3x3+4x2+x+1f_1(x)=3x^3+4x^2+x+1 and f2(x)=2x+5f_2(x)=2x+5, then f1′(x)=9x2+8x+1f_1'(x)=9x^2+8x+1 and f2′(x)=2f_2'(x)=2. Then

f′(0)=f1′(0)f2(0)+f1(0)f2′(0)=(1)(5)+(1)(2)=7\begin{aligned} f'(0)&=f_1'(0)f_2(0)+f_1(0)f_2'(0)\\ &=(1)(5)+(1)(2)=7\end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.6절 · 9번
# 다항함수의 미분법계산보통자동 분류
296.CLP-1 · 2.6절 · 9번우리말 번역

f(x)=3x3+1x2+5xf(x)=\dfrac{3x^3+1}{x^2+5x} 을 미분하세요.

영어 원문 보기

Differentiate f(x)=3x3+1x2+5xf(x)=\dfrac{3x^3+1}{x^2+5x}.

정답·풀이 보기

몫의 미분법을 이용하면 f′(x)=(x2+5x)(9x2)−(3x3+1)(2x+5)(x2+5x)2=3x4+30x3−2x−5(x2+5x)2f'(x) = \frac{(x^2+5x)(9x^2)-(3x^3+1)(2x+5)}{(x^2+5x)^2} = \frac{3x^4+30x^3-2x-5}{(x^2+5x)^2}

원본 교재 풀이(영어)

Using the quotient rule, f′(x)=(x2+5x)(9x2)−(3x3+1)(2x+5)(x2+5x)2=3x4+30x3−2x−5(x2+5x)2f'(x) = \frac{(x^2+5x)(9x^2)-(3x^3+1)(2x+5)}{(x^2+5x)^2} = \frac{3x^4+30x^3-2x-5}{(x^2+5x)^2}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.6절 · 19번
# 다항함수의 미분법계산보통자동 분류
297.CLP-1 · 2.6절 · 10번우리말 번역

(3x2+52−x)\left(\dfrac{3x^2+5}{2-x}\right) 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Compute the derivative of (3x2+52−x)\left(\dfrac{3x^2+5}{2-x}\right)

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

몫의 미분법을 이용한다:

(2−x)(6x)−(3x2+5)(−1)(2−x)2=−3x2+12x+5(x−2)2\begin{aligned} \frac{(2-x)(6x)-(3x^2+5)(-1)}{(2-x)^2}=\frac{-3x^2+12x+5}{(x-2)^2} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We use quotient rule:

(2−x)(6x)−(3x2+5)(−1)(2−x)2=−3x2+12x+5(x−2)2\begin{aligned} \frac{(2-x)(6x)-(3x^2+5)(-1)}{(2-x)^2}=\frac{-3x^2+12x+5}{(x-2)^2} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 2.1절 · 8번
# 다항함수의 미분법계산보통자동 분류
298.CLP-1 · 2.6절 · 11번우리말 번역

(2−x23x2+5)\left(\dfrac{2-x^2}{3x^2+5}\right) 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Compute the derivative of (2−x23x2+5)\left(\dfrac{2-x^2}{3x^2+5}\right).

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

몫의 미분법을 이용한다:

(3x2+5)(−2x)−(2−x2)(6x)(3x2+5)2=−22x(3x2+5)2\begin{aligned} \frac{(3x^2+5)(-2x) - (2-x^2)(6x)}{(3x^2+5)^2}=\frac{-22x}{(3x^2+5)^2} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We use quotient rule:

(3x2+5)(−2x)−(2−x2)(6x)(3x2+5)2=−22x(3x2+5)2\begin{aligned} \frac{(3x^2+5)(-2x) - (2-x^2)(6x)}{(3x^2+5)^2}=\frac{-22x}{(3x^2+5)^2} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.6절 · 10번
# 다항함수의 미분법계산보통자동 분류
299.CLP-1 · 2.6절 · 12번우리말 번역

(2x3+1x+2)\left(\dfrac{2x^3+1}{x+2}\right) 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Compute the derivative of (2x3+1x+2)\left(\dfrac{2x^3+1}{x+2}\right).

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

몫의 미분법을 이용한다:

6x2⋅(x+2)−(2x3+1)⋅1(x+2)2=4x3+12x2−1(x+2)2\begin{aligned} \frac{6x^2\cdot (x+2)-(2x^3+1)\cdot 1}{(x+2)^2}=\frac{4x^3+12x^2-1}{(x+2)^2} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We use quotient rule:

6x2⋅(x+2)−(2x3+1)⋅1(x+2)2=4x3+12x2−1(x+2)2\begin{aligned} \frac{6x^2\cdot (x+2)-(2x^3+1)\cdot 1}{(x+2)^2}=\frac{4x^3+12x^2-1}{(x+2)^2} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 2.1절 · 10번
# 다항함수의 미분법계산보통자동 분류
300.CLP-1 · 2.6절 · 13번우리말 번역

xx 의 어떤 값에서 x1−x2\dfrac{\sqrt{x}}{1-x^2} 의 도함수가 존재하는지 구하세요. 답을 설명하세요.

영어 원문 보기

For what values of xx does the derivative of x1−x2\dfrac{\sqrt{x}}{1-x^2} exist? Explain your answer.

정답·풀이 보기

이 함수의 도함수는

(1−x2)⋅12x−x⋅(−2x)(1−x2)2=(1−x2)−2x⋅(−2x)2x(1−x2)2\begin{aligned} \frac{(1-x^2)\cdot\frac{1}{2\sqrt{x}} - \sqrt{x} \cdot (-2x)}{(1-x^2)^2} &= \frac{(1-x^2) - 2x \cdot (-2x)}{2\sqrt{x}(1-x^2)^2} \end{aligned}

이다.

도함수는 x<0x<0 이거나 x=0,±1x = 0,\pm 1 이면 정의되지 않는다 (제곱근은 x<0x<0 일 때 정의되지 않고, 분모는 x=0,1,−1x=0,1,-1 일 때 0이 되기 때문이다. 이를 종합하면 도함수는 x>0,x≠1x>0, x\neq 1 일 때 존재한다.

원본 교재 풀이(영어)

The derivative of the function is

(1−x2)⋅12x−x⋅(−2x)(1−x2)2=(1−x2)−2x⋅(−2x)2x(1−x2)2\begin{aligned} \frac{(1-x^2)\cdot\frac{1}{2\sqrt{x}} - \sqrt{x} \cdot (-2x)}{(1-x^2)^2} &= \frac{(1-x^2) - 2x \cdot (-2x)}{2\sqrt{x}(1-x^2)^2} \end{aligned}

The derivative is undefined if either x<0x<0 or x=0,±1x = 0,\pm 1 (since the square-root is undefined for x<0x<0 and the denominator is zero when x=0,1,−1x=0,1,-1. Putting this together — the derivative exists for x>0,x≠1x>0, x\neq 1.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 2.1절 · 11번
# 다항함수의 미분법계산보통자동 분류