가 존재하지 않는 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기
For which values of does not exist?

정답·풀이 보기
은 존재하지 않는다. 의 왼쪽에서는 기울기가 상당히 큰 양수(약 로 보인다)이고 오른쪽에서는 기울기가 이기 때문이다. 미분계수는 극한을 포함하므로, 그 극한이 존재하려면 왼쪽에서의 극한과 오른쪽에서의 극한이 일치해야 한다. 에서 그래프가 날카로운 각을 이루는 것은 왼쪽 극한과 오른쪽 극한이 일치하지 않음을 나타내므로 미분계수는 존재하지 않는다.
도 존재하지 않는다. 이를 확인하는 한 가지 방법은 이 점에서 함수가 불연속임에 주목하는 것이다. 더 직관적으로 보면, 이므로 한 끝점을 로 하고 다른 끝점을 의 바로 오른쪽에 잡아 할선을 그으면, 아래 그림과 같이 기울기가 절댓값이 점점 커지는 음수가 된다. 가 오른쪽에서 으로 갈 때 이 할선들의 기울기의 극한을 구하면 이다. (이것은 왼쪽에서의 기울기 과 분명히 일치하지 않는다.)

에서는 그래프에 어떤 “변화”가 있지만 매끄러운 곡선이므로 이곳에서 미분계수는 존재한다.
원본 교재 풀이(영어)
does not exist, because to the left of the slope is a pretty big positive number (looks like around ) and to the right the slope is . Since the derivative involves a limit, that limit needs to match the limit from the left and the limit from the right. The sharp angle made by the graph at indicates that the left and right limits do not match, so the derivative does not exist.
also does not exist. One way to see this is to notice that the function is discontinuous here. More viscerally, note that , so as we take secant lines with one endpoint , and the other endpoint just to the right of , we get slopes that are more and more strongly negative, as shown in the picture below. If we take the limit of the slopes of these secant lines as goes to from the right, we get . (This certainly doesn't match the slope from the left, which is .)

At , there is some kind of “change" in the graph; however, it is a smooth curve, so the derivative exists here.
