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

3문제 · 1 / 1쪽

1.CLP-1 · 2.1절 · 4번우리말 번역

아래 그래프에서 점 x=5x=5 에서의 접선의 기울기를 가능한 한 정확하게 어림하세요.

그림

영어 원문 보기

Give your best approximation of the slope of the tangent line to the graph below at the point x=5x=5.

figure

정답·풀이 보기

그래프에서 f(5)=0.5f(5)=0.5 로 어림하는 것이 적절하다. 두 끝점이 모두 x=5x=5 에 매우 가까우면서 yy 값도 분명하게 읽히는 할선을 찾아야 한다. f(5.25)≈1f(5.25) \approx 1, f(4.75)≈18f(4.75)\approx \frac{1}{8} 로 보인다. x=5x=5 에서 x=5.25x=5.25 까지의 할선의 기울기는 대략 f(5.25)−f(5)5.25−5≈1−.5.25=2\dfrac{f(5.25)-f(5)}{5.25-5}\approx \dfrac{1-.5}{.25}=2 이다. x=5x=5 에서 x=4.75x=4.75 까지의 할선의 기울기는 0.5−185−4.75=32\dfrac{0.5-\frac{1}{8}}{5-4.75}=\dfrac{3}{2} 이다.

그래프는 점점 더 빠르게 증가하므로(점점 더 가팔라지므로) x=5x=5 의 왼쪽에 있는 할선의 기울기가 x=5x=5 의 오른쪽에 있는 할선의 기울기보다 작은 것은 자연스럽다. 또 x=5x=5 에서 더 멀리 떨어진 곳에 끝점이 있는 할선을 잡으면 할선의 기울기가 상당히 크게 달라지는 것을 알 수 있다. 어느 정도 정확한 값을 얻으려면 x=5x=5 에 아주 가까워야 한다.

두 값의 중간을 택하면, 할선의 기울기를 32\frac{3}{2} 과 22 의 평균인 74\frac{7}{4} 로 어림할 수 있다.

접선을 구하는 또 다른 방법은 자를 대고 접선을 정확하게 직접 그려 보는 것이다. 아래 그림에 파란색으로 나타내었다.

그림

곡선보다 직선의 기울기를 구하는 것이 훨씬 쉽고, 이 직선의 기울기는 약 1.5 로 보인다. 하지만 이 그림은 컴퓨터로 그린 것이며, 손으로 정확한 접선을 그리기는 훨씬 어렵다. (그래서 미적분이 필요하다!)

x=5x=5 에서 이 함수의 접선의 실제 기울기는 약 1.4841.484 이다. 그래프만 보고 이 값을 알아내기는 매우 어렵다. 손으로 구할 때는 1.251.25 와 1.751.75 사이의 값으로 추측하면 매우 정확한 것이다.

원본 교재 풀이(영어)

A good approximation from the graph is f(5)=0.5f(5)=0.5. We want to find a secant line whose endpoints are both very close to x=5x=5, but that also give us clear yy-values. It looks like f(5.25)≈1f(5.25) \approx 1, and f(4.75)≈18f(4.75)\approx \frac{1}{8}. The secant line from x=5x=5 to x=5.25x=5.25 has approximate slope f(5.25)−f(5)5.25−5≈1−.5.25=2\dfrac{f(5.25)-f(5)}{5.25-5}\approx \dfrac{1-.5}{.25}=2. The secant line from x=5x=5 to x=4.75x=4.75 has approximate slope 0.5−185−4.75=32\dfrac{0.5-\frac{1}{8}}{5-4.75}=\dfrac{3}{2}.

The graph increases more and more quickly (gets steeper and steeper), so it makes sense that the secant line to the left of x=5x=5 has a smaller slope than the secant line to the right of x=5x=5. Also, if you're taking secant lines that have endpoints farther out from x=5x=5, you'll notice that the slopes of the secant lines change quite dramatically. You have to be very, very close to x=5x=5 to get any kind of accuracy.

If we split the difference, we might approximate the slope of the secant line to be the average of 32\frac{3}{2} and 22, which is 74\frac{7}{4}.

Another way to try to figure out the tangent line is by carefully drawing it in with a ruler. This is shown here in blue:

figure

It's much easier to take the slope of a line than a curve, and this one looks like it has slope about 1.5. However, we drew this with a computer: by hand it's much harder to draw an accurate tangent line. (That's why we need calculus!)

The actual slope of the tangent line to the function at x=5x=5 is about 1.4841.484. This is extremely hard to figure out just from the graph–by hand, a guess between 1.251.25 and 1.751.75 would be very accurate.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 3.3절 · 16번
# 접선의 방정식그래프·표 해석보통자동 분류
2.CLP-1 · 2.1절 · 5번우리말 번역

아래 그래프에 y=f(x)y=f(x) 의 PP 에서의 접선을 그리세요. 그런 다음, QQ 와 RR 을 지나는 할선의 기울기가 PP 에서의 접선의 기울기와 같도록 그래프 위의 두 점 QQ 와 RR 을 찾으세요.

그림

영어 원문 보기

On the graph below, sketch the tangent line to y=f(x)y=f(x) at PP. Then, find two points QQ and RR on the graph so that the secant line through QQ and RR has the same slope as the tangent line at PP.

figure

정답·풀이 보기

f(x)f(x) 의 PP 에서의 접선은 (파란색으로 나타낸) 하나뿐이지만, QQ 와 RR 을 잡는 방법은 무수히 많다(빨간색으로 나타낸 것은 그중 한 가지이다). 종이 위에 할선을 쉽게 그리는 한 가지 방법은 접선과 평행한 직선을 아무거나 그은 다음, 그 직선과 y=f(x)y=f(x) 가 만나는 두 점을 고르는 것이다.

그림

원본 교재 풀이(영어)

There is only one tangent line to f(x)f(x) at PP (shown in blue), but there are infinitely many choices of QQ and RR (one possibility shown in red). One easy way to sketch the secant line on paper is to draw any line parallel to the tangent line, and choose two intercepts with y=f(x)y=f(x).

figure

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.1절 · 4번
# 접선의 방정식그래프·표 해석보통자동 분류
3.CLP-1 · 2.1절 · 6번우리말 번역

아래에 나타낸 곡선에서 접선의 기울기가 00인 점들을 표시하세요.

그림

(나중에 이 점들이 그래프의 모양에 대해 많은 것을 알려 준다는 것을 배우게 됩니다.)

영어 원문 보기

Mark the points where the curve shown below has a tangent line with slope 00.

figure

(Later on, we'll learn how these points tell us a lot about the shape of a graph.)

정답·풀이 보기

(확대해서 본다고 상상할 때) 그래프가 평평해 보이는 곳이면 어디든 접선의 기울기가 0이다. 이런 곳은 세 군데이다.

그림

표시된 점 중 두 개는 각각 낮은 점과 높은 점에 있음에 주목하자. 나중에 접선의 기울기가 0인 이러한 곳을 이용하여 그래프가 가장 큰 값과 가장 작은 값을 갖는 곳을 찾을 것이다.

원본 교재 풀이(영어)

Any place the graph looks flat (if you imagine zooming in) is where the tangent line has slope 0. This occurs three times.

figure

Notice that two of the indicated points are at a low point and a high point, respectively. Later, we'll use these places where the tangent line has slope zero to find where a graph achieves its biggest and smallest values.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.1절 · 5번
# 접선의 방정식그래프·표 해석보통자동 분류