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

14문제 · 1 / 1쪽

1.OpenStax 1권 · 2.3절 · 17번우리말 풀이

직접 대입을 써서 각 극한이 0/00/0 꼴임을 보인 다음, 극한값을 구하세요.

lim⁡θ→πsin⁡θtan⁡θ\lim_{\theta \to \pi }\frac{\sin \theta }{\tan \theta }

영어 원문 보기

In the following exercises, use direct substitution to show that each limit leads to the indeterminate form 0/0.0/0. Then, evaluate the limit.

lim⁡θ→πsin⁡θtan⁡θ\lim_{\theta \to \pi }\frac{\sin \theta }{\tan \theta }

풀이 보기

tan⁡θ\tan\theta 를 sin⁡θcos⁡θ\frac{\sin\theta}{\cos\theta} 로 바꾸면 분모·분자의 sin⁡θ\sin\theta 가 약분돼요.

  1. 1

    먼저 θ=π\theta=\pi 를 그대로 넣어 봐요.

    sin⁡πtan⁡π=00\frac{\sin\pi}{\tan\pi}=\frac{0}{0}

    0/00/0 꼴이라 값을 바로 알 수 없으니 식을 바꿔야 해요.

  2. 2

    tan⁡θ=sin⁡θcos⁡θ\tan\theta=\dfrac{\sin\theta}{\cos\theta} 를 써서 분모를 바꿔요.

    sin⁡θtan⁡θ=sin⁡θsin⁡θcos⁡θ=sin⁡θ⋅cos⁡θsin⁡θ\frac{\sin\theta}{\tan\theta}=\frac{\sin\theta}{\dfrac{\sin\theta}{\cos\theta}}=\sin\theta\cdot\frac{\cos\theta}{\sin\theta}

  3. 3

    θ≠π\theta\neq\pi 인 동안 sin⁡θ≠0\sin\theta\neq0 이므로 약분할 수 있어요. 식이 cos⁡θ\cos\theta 가 돼요.

    lim⁡θ→πcos⁡θ=cos⁡π=−1\lim_{\theta\to\pi}\cos\theta=\cos\pi=-1

답

−1-1

자주 하는 실수

0/00/0 이라고 해서 극한이 00 이거나 없다고 결론내요. 0/00/0 은 식을 정리해야 알 수 있는 꼴이에요.

원본 교재 풀이(영어)

lim⁡θ→πsin⁡θtan⁡θ=sin⁡πtan⁡π=00;\lim_{\theta \to \pi }\frac{\sin \theta }{\tan \theta }=\frac{\sin \pi }{\tan \pi }=\frac{0}{0}; then, lim⁡θ→πsin⁡θtan⁡θ=lim⁡θ→πsin⁡θsin⁡θcos⁡θ=lim⁡θ→πcos⁡θ=−1\lim_{\theta \to \pi }\frac{\sin \theta }{\tan \theta }=\lim_{\theta \to \pi }\frac{\sin \theta }{\frac{\sin \theta }{\cos \theta }}=\lim_{\theta \to \pi }\cos \theta =-1

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 3.9절 · 25번
2.OpenStax 1권 · 3.5절 · 1번우리말 풀이

다음 함수에 대하여 dydx\frac{dy}{dx} 를 구하세요.

y=x2−sec⁡x+1y={x}^{2}-\sec x+1

영어 원문 보기

For the following exercises, find dydx\frac{dy}{dx} for the given functions.

y=x2−sec⁡x+1y={x}^{2}-\sec x+1

풀이 보기

항별로 미분하고, (sec⁡x)′=sec⁡xtan⁡x(\sec x)'=\sec x\tan x 를 써요.

  1. 1

    합·차로 이어진 식은 항마다 따로 미분해도 돼요.

  2. 2

    (x2)′=2x(x^2)'=2x, (sec⁡x)′=sec⁡xtan⁡x(\sec x)'=\sec x\tan x, 상수 11 의 미분은 00 이에요.

    dydx=2x−sec⁡xtan⁡x+0=2x−sec⁡xtan⁡x\frac{dy}{dx}=2x-\sec x\tan x+0=2x-\sec x\tan x

답

dydx=2x−sec⁡xtan⁡x\dfrac{dy}{dx}=2x-\sec x\tan x

자주 하는 실수

(sec⁡x)′(\sec x)' 를 sec⁡2x\sec^2x 로 착각해요. sec⁡2x\sec^2x 는 tan⁡x\tan x 의 도함수예요.

원본 교재 풀이(영어)

dydx=2x−sec⁡xtan⁡x\frac{dy}{dx}=2x-\sec x\tan x

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 3.5절 · 25번
# 삼각함수의 미분계산기본
3.OpenStax 1권 · 3.6절 · 16번우리말 풀이

다음 함수에 대하여 dydx\frac{dy}{dx} 를 구하세요.

y=(5−2x)−2y={(5-2x)}^{-2}

영어 원문 보기

For the following exercises, find dydx\frac{dy}{dx} for each function.

y=(5−2x)−2y={(5-2x)}^{-2}

답 쓰고 채점
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겉함수(거듭제곱)를 미분하고 속함수 5−2x5-2x 의 미분을 곱해요.

  1. 1

    u=5−2xu=5-2x 로 놓으면 y=u−2y=u^{-2} 이에요. 합성함수의 미분법은 dydx=dydu⋅dudx\dfrac{dy}{dx}=\dfrac{dy}{du}\cdot\dfrac{du}{dx} 예요.

  2. 2

    dydu=−2u−3\dfrac{dy}{du}=-2u^{-3}, dudx=−2\dfrac{du}{dx}=-2 이므로

    dydx=−2(5−2x)−3⋅(−2)=4(5−2x)−3\frac{dy}{dx}=-2(5-2x)^{-3}\cdot(-2)=4(5-2x)^{-3}

  3. 3

    음의 지수를 분수로 바꾸면 4(5−2x)3\dfrac{4}{(5-2x)^3} 이에요.

답

4(5−2x)3\dfrac{4}{(5-2x)^{3}}

자주 하는 실수

속함수의 미분 −2-2 를 곱하는 것을 잊어요.

원본 교재 풀이(영어)

4(5−2x)3\frac{4}{{(5-2x)}^{3}}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 34번
# 합성함수의 미분법계산기본
4.OpenStax 1권 · 3.9절 · 1번우리말 풀이

다음 함수에 대하여 f′(x)f'(x) 를 구하세요.

f(x)=x2exf(x)=x^{2}e^{x}

영어 원문 보기

For the following exercises, find f′(x){f}^{'}(x) for each function.

f(x)=x2exf(x)={x}^{2}{e}^{x}

답 쓰고 채점
풀이 보기

두 함수의 곱은 곱의 미분법 (uv)′=u′v+uv′(uv)'=u'v+uv' 로 미분하고, exe^x 는 미분해도 exe^x 예요.

  1. 1

    x2x^2 과 exe^x 의 곱이므로 곱의 미분법을 써요. u=x2, v=exu=x^2,\ v=e^x 로 놓으면 u′=2x, v′=exu'=2x,\ v'=e^x 예요.

  2. 2

    공식에 넣어요.

    f′(x)=u′v+uv′=2x ex+x2exf'(x)=u'v+uv'=2x\,e^{x}+x^{2}e^{x}

  3. 3

    원하면 exe^x 로 묶어 f′(x)=ex(x2+2x)f'(x)=e^{x}(x^{2}+2x) 로 써도 같은 식이에요.

답

f′(x)=2xex+x2exf'(x)=2xe^{x}+x^{2}e^{x}

자주 하는 실수

곱의 미분을 (uv)′=u′v′(uv)'=u'v' 처럼 각각 따로 미분해서 곱해 버려요.

원본 교재 풀이(영어)

2xex+x2ex2x{e}^{x}+{x}^{2}{e}^{x}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.7절 · 14번
5.OpenStax 2권 · 7.2절 · 4번대학 수준우리말 풀이

다음 문제에서 매개변수로 나타낸 식은 각각 직선을 나타내요. 매개변수를 없애지 말고 각 직선의 기울기를 구하세요.

x=−5t+7,  y=3t−1x=-5t+7,\ \ y=3t-1

영어 원문 보기

For the following exercises, each set of parametric equations represents a line. Without eliminating the parameter, find the slope of each line.

x=−5t+7,y=3t−1\begin{array}{cc}x=-5t+7, & y=3t-1\end{array}

답 쓰고 채점
풀이 보기

기울기 dydx=dy/dtdx/dt\frac{dy}{dx}=\dfrac{dy/dt}{dx/dt} 를 쓰면 매개변수를 없애지 않아도 돼요.

  1. 1

    매개변수 tt 로 나타낸 곡선의 기울기는 dydx=dy/dtdx/dt\frac{dy}{dx}=\frac{dy/dt}{dx/dt} 예요. 분자·분모를 각각 tt 로 미분해서 나눠요.

  2. 2

    dxdt=−5\frac{dx}{dt}=-5, dydt=3\frac{dy}{dt}=3 이에요.

  3. 3

    dydx=3−5=−35\frac{dy}{dx}=\frac{3}{-5}=-\frac35

답

−35-\frac35

자주 하는 실수

분자와 분모를 거꾸로 나누어 −53-\frac53 이라고 쓰기 쉬워요. yy 의 변화량이 분자예요.

원본 교재 풀이(영어)

−35\frac{-3}{5}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 7.2절 · 32번
6.OpenStax 2권 · 7.2절 · 32번대학 수준우리말 풀이

다음 문제에서 매개변수의 주어진 값에서 dydx\frac{dy}{dx} 의 값을 구하세요.

x=cos⁡t,  y=sin⁡t,  t=3π4x=\cos t,\ \ y=\sin t,\ \ t=\frac{3\pi}{4}

영어 원문 보기

For the following exercises, find dy/dxdy/dx at the value of the parameter.

x=cos⁡ t,y=sin⁡ t,t=3π4\begin{array}{cc}x=\cos \,t, & y=\sin \,t,\quad t=\frac{3\pi }{4}\end{array}

답 쓰고 채점
풀이 보기

dydx=dy/dtdx/dt\frac{dy}{dx}=\frac{dy/dt}{dx/dt} 를 먼저 tt 의 식으로 구한 뒤 tt 값을 넣어요.

  1. 1

    매개변수 곡선의 기울기는 dydx=dy/dtdx/dt\frac{dy}{dx}=\frac{dy/dt}{dx/dt} 예요. 먼저 각각 미분해요. dxdt=−sin⁡t\frac{dx}{dt}=-\sin t, dydt=cos⁡t\frac{dy}{dt}=\cos t 예요.

  2. 2

    dydx=cos⁡t−sin⁡t=−cos⁡tsin⁡t\frac{dy}{dx}=\frac{\cos t}{-\sin t}=-\frac{\cos t}{\sin t}

  3. 3

    t=3π4t=\frac{3\pi}{4} 에서 cos⁡t=−22\cos t=-\frac{\sqrt2}{2}, sin⁡t=22\sin t=\frac{\sqrt2}{2} 이므로 dydx=−−2/22/2=1\frac{dy}{dx}=-\frac{-\sqrt2/2}{\sqrt2/2}=1

  4. 4

    검산해요. 이 곡선은 단위원이고, 원 위의 점 (−22,22)\left(-\frac{\sqrt2}{2},\frac{\sqrt2}{2}\right) 에서 반지름의 기울기는 −1-1 이에요. 접선은 반지름에 수직이므로 기울기는 11 이에요.

답

11

자주 하는 실수

dxdt=−sin⁡t\frac{dx}{dt}=-\sin t 의 부호를 빠뜨리면 답이 −1-1 이 돼요.

원본 교재 풀이(영어)

1

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 2권 · 7.2절 · 4번
7.CLP-1 · 2.9절 · 2번우리말 번역

A, B, C, D, A,~B,~C,~D,~ 와 EE 가 서로 연관된 계를 나타내는 함수이고, 그 부호가 다음과 같다고 하자: dAdB>0\frac{\mathrm{d}A}{\mathrm{d}B}>0, dBdC>0\frac{\mathrm{d}B}{\mathrm{d}C}>0, dCdD<0\frac{\mathrm{d}C}{\mathrm{d}D}<0, dDdE>0\frac{\mathrm{d}D}{\mathrm{d}E}>0. dAdE\frac{\mathrm{d}A}{\mathrm{d}E} 는 양수인지 음수인지 판단하세요.

영어 원문 보기

Suppose A, B, C, D, A,~B,~C,~D,~ and EE are functions describing an interrelated system, with the following signs: dAdB>0\frac{\mathrm{d}A}{\mathrm{d}B}>0, dBdC>0\frac{\mathrm{d}B}{\mathrm{d}C}>0, dCdD<0\frac{\mathrm{d}C}{\mathrm{d}D}<0, and dDdE>0\frac{\mathrm{d}D}{\mathrm{d}E}>0. Is dAdE\frac{\mathrm{d}A}{\mathrm{d}E} positive or negative?

정답·풀이 보기

dAdE=dAdB⋅dBdC⋅dCdD⋅dDdE<0\frac{\mathrm{d}A}{\mathrm{d}E}=\frac{\mathrm{d}A}{\mathrm{d}B}\cdot\frac{\mathrm{d}B}{\mathrm{d}C}\cdot\frac{\mathrm{d}C}{\mathrm{d}D}\cdot\frac{\mathrm{d}D}{\mathrm{d}E}<0 양수 세 개와 음수 한 개를 곱하기 때문이다.

원본 교재 풀이(영어)

dAdE=dAdB⋅dBdC⋅dCdD⋅dDdE<0\frac{\mathrm{d}A}{\mathrm{d}E}=\frac{\mathrm{d}A}{\mathrm{d}B}\cdot\frac{\mathrm{d}B}{\mathrm{d}C}\cdot\frac{\mathrm{d}C}{\mathrm{d}D}\cdot\frac{\mathrm{d}D}{\mathrm{d}E}<0 since we multiply three positive quantities and one negative.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 15번
# 합성함수의 미분법계산기본자동 분류
8.CLP-1 · 2.10절 · 1번우리말 번역

소리의 음량(데시벨, dB)은 다음 공식으로 주어진다. V(P)=10log⁡10(PS)V(P)=10\log_{10}\left(\frac{P}{S}\right) 여기서 PP 는 소리의 세기이고 SS 는 기준이 되는 표준 소리의 세기이다. (즉, SS 는 어떤 상수이다.)

각 스피커가 3dB의 소음을 낸다면, 스피커 열 개는 얼마만큼의 소음을 내는지 구하세요. 스피커 백 개라면 얼마인지 구하세요.

영어 원문 보기

The volume in decibels (dB) of a sound is given by the formula: V(P)=10log⁡10(PS)V(P)=10\log_{10}\left(\frac{P}{S}\right) where PP is the intensity of the sound and SS is the intensity of a standard baseline sound. (That is: SS is some constant.)

How much noise will ten speakers make, if each speaker produces 3dB of noise? What about one hundred speakers?

정답·풀이 보기

스피커 한 개가 3dB를 낸다고 주어져 있다. 따라서 PP 를 스피커 한 개의 출력이라 하면,

3=V(P)=10log⁡10(PS).따라서 스피커 열 개일 때:V(10P)=10log⁡10(10PS)=10log⁡10(PS)+10log⁡10(10)=3+10(1)=13dB그리고 스피커 백 개일 때:V(100P)=10log⁡10(100PS)=10log⁡10(PS)+10log⁡10(100)=3+10(2)=23dB\begin{aligned}3=V(P)&=10\log_{10}\left(\frac{P}{S}\right). \\ \text{따라서 스피커 열 개일 때:} \\ V(10P)&=10\log_{10}\left(\frac{10P}{S}\right)=10\log_{10}\left(\frac{P}{S}\right)+10\log_{10}\left(10\right)\\ &=3+10(1)=13 \mathrm{dB} \\ \text{그리고 스피커 백 개일 때:} \\ V(100P)&=10\log_{10}\left(\frac{100P}{S}\right)=10\log_{10}\left(\frac{P}{S}\right)+10\log_{10}\left(100\right)\\ &=3+10(2)=23 \mathrm{dB} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We are given that one speaker produces 3dB. So if PP is the power of one speaker,

3=V(P)=10log⁡10(PS).So, for ten speakers:V(10P)=10log⁡10(10PS)=10log⁡10(PS)+10log⁡10(10)=3+10(1)=13dBand for one hundred speakers:V(100P)=10log⁡10(100PS)=10log⁡10(PS)+10log⁡10(100)=3+10(2)=23dB\begin{aligned}3=V(P)&=10\log_{10}\left(\frac{P}{S}\right). \\ \text{So, for ten speakers:} \\ V(10P)&=10\log_{10}\left(\frac{10P}{S}\right)=10\log_{10}\left(\frac{P}{S}\right)+10\log_{10}\left(10\right)\\ &=3+10(1)=13 \mathrm{dB} \\ \text{and for one hundred speakers:} \\ V(100P)&=10\log_{10}\left(\frac{100P}{S}\right)=10\log_{10}\left(\frac{P}{S}\right)+10\log_{10}\left(100\right)\\ &=3+10(2)=23 \mathrm{dB} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.10절 · 3번
# 지수함수와 로그함수의 미분계산기본자동 분류
9.CLP-1 · 2.10절 · 2번우리말 번역

연이율 5%로 $1000를 투자하면 tt 년 후

A(t)=1000et/20A(t)=1000e^{t/20}

달러로 늘어난다. 투자금이 두 배가 되는 때는 언제인지 구하세요.

영어 원문 보기

An investment of $1000 with an interest rate of 5% per year grows to A(t)=1000et/20A(t)=1000e^{t/20} dollars after tt years. When will the investment double?

답 쓰고 채점
년
정답·풀이 보기

투자금은 $2000가 될 때 두 배가 된다. 따라서 A(t)=2000A(t)=2000 이 되는 tt 의 값을 구한다.

2000=A(t)2000=1000et/202=et/20log⁡2=t2020log⁡2=t\begin{aligned} 2000&=A(t)\\ 2000&=1000e^{t/20}\\ 2&=e^{t/20}\\ \log 2 &=\frac{t}{20}\\ 20\log2&=t \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

The investment doubles when it hits $2000. So, we find the value of tt that gives A(t)=2000A(t)=2000:

2000=A(t)2000=1000et/202=et/20log⁡2=t2020log⁡2=t\begin{aligned} 2000&=A(t)\\ 2000&=1000e^{t/20}\\ 2&=e^{t/20}\\ \log 2 &=\frac{t}{20}\\ 20\log2&=t \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 3.9절 · 3번
# 지수함수와 로그함수의 미분계산기본자동 분류
10.CLP-1 · 2.10절 · 3번우리말 번역

다음 식 중 log⁡(cos⁡2x)\log\left(\cos^2 x\right) 와 같은 것이 있다면 모두 고르세요. (a) 2log⁡(cos⁡x)(b) 2log⁡∣cos⁡x∣(c) log⁡2(cos⁡x)(d) log⁡(cos⁡x2))(\text{a})~ 2\log(\cos x) \qquad (\text{b})~ 2\log|\cos x | \qquad (\text{c})~ \log^2(\cos x) \qquad (\text{d})~\log(\cos x^2))

영어 원문 보기

Which of the following expressions, if any, is equivalent to log⁡(cos⁡2x)\log\left(\cos^2 x\right)? (a) 2log⁡(cos⁡x)(b) 2log⁡∣cos⁡x∣(c) log⁡2(cos⁡x)(d) log⁡(cos⁡x2))(\text{a})~ 2\log(\cos x) \qquad (\text{b})~ 2\log|\cos x | \qquad (\text{c})~ \log^2(\cos x) \qquad (\text{d})~\log(\cos x^2))

정답·풀이 보기

로그의 성질에 따르면 yy 가 양수일 때 log⁡(y2)=2log⁡y\log (y^2)=2\log y 이다. 그러나 cos⁡x\cos x 는 항상 양의 값을 갖는 것은 아니므로 (a)는 옳지 않다. (예를 들어 x=πx=\pi 일 때, log⁡(cos⁡2x)=log⁡(cos⁡2π)=log⁡((−1)2)=log⁡(1)=0\log(\cos^2 x)=\log(\cos^2\pi)=\log\left((-1)^2\right) = \log(1)=0 이지만, 2log⁡(cos⁡π)=2log⁡(−1)2\log (\cos \pi)=2\log(-1) 은 존재하지 않는다.)

cos⁡2x\cos^2 x 는 음수가 되지 않으므로 cos⁡2x=∣cos⁡x∣2\cos^2 x = |\cos x|^2 임을 알 수 있다. cos⁡x\cos x 가 0이 아닐 때 ∣cos⁡x∣|\cos x| 는 양수이므로, 로그의 성질에 의해 log⁡(∣cos⁡x∣2)=2log⁡∣cos⁡x∣\log\left(|\cos x|^2\right) =2\log|\cos x | 이다. cos⁡x\cos x 가 정확히 0일 때에는 log⁡(cos⁡2x)\log(\cos^2x) 와 2log⁡∣cos⁡x∣2\log|\cos x| 모두 존재하지 않는다. 따라서 log⁡(cos⁡2x)=2log⁡∣cos⁡x∣\log(\cos^2x) = 2\log|\cos x| 이다.

원본 교재 풀이(영어)

From our logarithm rules, we know that when yy is positive, log⁡(y2)=2log⁡y\log (y^2)=2\log y. However, the expression cos⁡x\cos x does not always take on positive values, so (a) is not correct. (For instance, when x=πx=\pi, log⁡(cos⁡2x)=log⁡(cos⁡2π)=log⁡((−1)2)=log⁡(1)=0\log(\cos^2 x)=\log(\cos^2\pi)=\log\left((-1)^2\right) = \log(1)=0, while 2log⁡(cos⁡π)=2log⁡(−1)2\log (\cos \pi)=2\log(-1), which does not exist.)

Because cos⁡2x\cos^2 x is never negative, we notice that cos⁡2x=∣cos⁡x∣2\cos^2 x = |\cos x|^2. When cos⁡x\cos x is nonzero, ∣cos⁡x∣|\cos x| is positive, so our logarithm rules tell us log⁡(∣cos⁡x∣2)=2log⁡∣cos⁡x∣\log\left(|\cos x|^2\right) =2\log|\cos x |. When cos⁡x\cos x is exactly zero, then both log⁡(cos⁡2x)\log(\cos^2x) and 2log⁡∣cos⁡x∣2\log|\cos x| do not exist. So, log⁡(cos⁡2x)=2log⁡∣cos⁡x∣\log(\cos^2x) = 2\log|\cos x|.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.10절 · 2번
# 지수함수와 로그함수의 미분계산기본자동 분류
11.CLP-1 · 2.11절 · 1번우리말 번역

x2+y2=1x^2+y^2=1 을 음함수 미분하면 2x+2yy′=02x+2yy'=0 이라는 식을 얻는다. y2y^2 을 미분하여 2yy′2yy' 을 얻는 단계에서 아래의 법칙 중 어느 것(들)을 사용했나요?

(a) 거듭제곱의 미분법 (b) 연쇄 법칙 (c) 몫의 미분법 (d) 지수함수의 도함수

영어 원문 보기

If we implicitly differentiate x2+y2=1x^2+y^2=1, we get the equation 2x+2yy′=02x+2yy'=0. In the step where we differentiate y2y^2 to obtain 2yy′2yy', which rule(s) below are we using?

(a) power rule (b) chain rule (c) quotient rule (d) derivatives of exponential functions

정답·풀이 보기

거듭제곱의 미분법 (a)과 연쇄 법칙 (b)을 사용한다. 거듭제곱의 미분법에 따라 지수 2를 앞으로 내리고, 연쇄 법칙에 따라 y′y' 을 곱한다.

여기에는 분수식이 없으므로 몫의 미분법은 필요하지 않다. 지수함수는 (constant)function(\text{constant})^{\text{function}} 꼴이지만, 주어진 함수는 (function)constant(\text{function})^{\text{constant}} 꼴이므로 (d)는 사용하지 않았다.

원본 교재 풀이(영어)

We use the power rule (a) and the chain rule (b): the power rule tells us to “bring down the 2", and the chain rule tells us to multiply by y′y'.

There is no need for the quotient rule here, as there are no quotients. Exponential functions have the form (constant)function(\text{constant})^{\text{function}}, but our function has the form (function)constant(\text{function})^{\text{constant}}, so we did not use (d).

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.11절 · 2번
# 음함수의 미분법계산기본자동 분류
12.CLP-1 · 2.14절 · 1번우리말 번역

함수 f(x)=exf(x)=e^x 의 180계 도함수는 무엇인가요?

영어 원문 보기

What is the 180th derivative of the function f(x)=exf(x)=e^x?

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

exe^x 의 도함수는 exe^x 이다. 180번 미분하더라도 함수는 변하지 않는다. 따라서 f(180)=exf^{(180)}=e^x 이다.

원본 교재 풀이(영어)

The derivative of exe^x is exe^x: taking derivatives leaves the function unchanged, even if we do it 180 times. So f(180)=exf^{(180)}=e^x.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.14절 · 5번
# 이계도함수와 오목·볼록계산기본자동 분류
13.CLP-1 · 2.14절 · 4번우리말 번역

다음 풀이에서 잘못된 부분을 찾고, 바르게 고친 답을 구하세요.

−14x2+2xy+y2=1-14x^2+2xy+y^2=1 이라 하자. 점 (1,3)\left(1,3\right) 에서 d2ydx2\displaystyle \frac{\mathrm{d}^2y}{\mathrm{d}{x}^2} 을 구한다. 음함수 미분하면:

−28x+2y+2xy′+2yy′=0x=1, y=3 을 대입하면:−28+6+2y′+6y′=0y′=114미분하면:y′′=0\begin{aligned} -28x+2y+2xy'+2yy'&=0 \\ \text{$x=1$, $y=3$ 을 대입하면:} \\ -28+6+2y'+6y'&=0\\ y'&=\frac{11}{4} \\ \text{미분하면:} \\ y''&=0 \end{aligned}

영어 원문 보기

Find the mistake(s) in the following work, and provide a corrected answer.

Suppose −14x2+2xy+y2=1-14x^2+2xy+y^2=1. We find d2ydx2\displaystyle \frac{\mathrm{d}^2y}{\mathrm{d}{x}^2} at the point (1,3)\left(1,3\right). Differentiating implicitly:

−28x+2y+2xy′+2yy′=0Plugging in x=1, y=3:−28+6+2y′+6y′=0y′=114Differentiating:y′′=0\begin{aligned} -28x+2y+2xy'+2yy'&=0 \\ \text{Plugging in $x=1$, $y=3$:} \\ -28+6+2y'+6y'&=0\\ y'&=\frac{11}{4} \\ \text{Differentiating:} \\ y''&=0 \end{aligned}

정답·풀이 보기

도함수 dydx\displaystyle \frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x} 의 값이 114\dfrac{11}{4} 인 것은 점 (1,3)(1,3) 에서뿐이다. 즉 미분계수가 항상 114\dfrac{11}{4} 인 것이 아니므로, 상수 114\dfrac{11}{4} 을 미분하여 d2ydx2\displaystyle \frac{\mathrm{d}^2y}{\mathrm{d}{x}^2} 을 구한 것은 잘못이다. 올바른 풀이는 다음과 같다.

−28x+2y+2xy′+2yy′=0x=1, y=3 을 대입하면:−28+6+2y′+6y′=0y′=114 점 (1,3) 에서식 −28x+2y+2xy′+2yy′=0 을 미분하면:−28+2y′+2y′+2xy′′+2y′y′+2yy′′=04y′+2(y′)2+2xy′′+2yy′′=28점 (1,3) 에서 y′=114 이다. 대입하면:4(114)+2(114)2+2(1)y′′+2(3)y′′=28y′′=1564\begin{aligned} -28x+2y+2xy'+2yy'&=0 \\ \text{$x=1$, $y=3$ 을 대입하면:} \\ -28+6+2y'+6y'&=0\\ y'&=\frac{11}{4} \quad\text{ 점 $(1,3)$ 에서} \\ \text{식 $-28x+2y+2xy'+2yy'=0$ 을 미분하면:} \\ -28+2y'+2y'+2xy''+2y'y'+2yy''&=0\\ 4y'+2(y')^2+2xy''+2yy''&=28 \\ \text{점 $(1,3)$ 에서 $y'=\dfrac{11}{4}$ 이다. 대입하면:} \\ 4\left(\frac{11}{4}\right)+2\left(\frac{11}{4}\right)^2+2(1)y''+2(3)y''&=28\\ y''&=\frac{15}{64} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

The derivative dydx\displaystyle \frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x} is 114\dfrac{11}{4} only at the point (1,3)(1,3): it is not constantly 114\dfrac{11}{4}, so it is wrong to differentiate the constant 114\dfrac{11}{4} to find d2ydx2\displaystyle \frac{\mathrm{d}^2y}{\mathrm{d}{x}^2}. Below is a correct solution.

−28x+2y+2xy′+2yy′=0Plugging in x=1, y=3:−28+6+2y′+6y′=0y′=114 at the point (1,3)Differentiating the equation −28x+2y+2xy′+2yy′=0:−28+2y′+2y′+2xy′′+2y′y′+2yy′′=04y′+2(y′)2+2xy′′+2yy′′=28At the point (1,3), y′=114. Plugging in:4(114)+2(114)2+2(1)y′′+2(3)y′′=28y′′=1564\begin{aligned} -28x+2y+2xy'+2yy'&=0 \\ \text{Plugging in $x=1$, $y=3$:} \\ -28+6+2y'+6y'&=0\\ y'&=\frac{11}{4} \quad\text{ at the point $(1,3)$} \\ \text{Differentiating the equation $-28x+2y+2xy'+2yy'=0$:} \\ -28+2y'+2y'+2xy''+2y'y'+2yy''&=0\\ 4y'+2(y')^2+2xy''+2yy''&=28 \\ \text{At the point $(1,3)$, $y'=\dfrac{11}{4}$. Plugging in:} \\ 4\left(\frac{11}{4}\right)+2\left(\frac{11}{4}\right)^2+2(1)y''+2(3)y''&=28\\ y''&=\frac{15}{64} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.14절 · 7번
# 이계도함수와 오목·볼록계산기본자동 분류
14.CLP-1 · 3.2절 · 1번우리말 번역

두 양 PP 와 QQ 가 공식 P=Q3P=Q^3 으로 관계되어 있다고 합시다. PP 와 QQ 는 시간 tt 에 따라 변합니다. 이 정보가 주어졌을 때, 다음 중 풀 수 있는 문제를 모두 고르세요.

ⅰ. dPdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}(0) 이 주어졌을 때, dQdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t}(0) 을 구하세요. (기억하세요: 기호 dPdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}(0) 은 시각 t=0t=0 에서 PP 의 tt 에 대한 미분계수를 뜻합니다.) ⅱ. dPdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}(0) 과 t=0t=0 일 때 QQ 의 값이 주어졌을 때, dQdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t}(0) 을 구하세요. ⅲ. dQdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t}(0) 이 주어졌을 때, dPdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}(0) 을 구하세요. ⅳ. dQdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t}(0) 과 t=0t=0 일 때 PP 의 값이 주어졌을 때, dPdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}(0) 을 구하세요.

영어 원문 보기

Suppose the quantities PP and QQ are related by the formula P=Q3P=Q^3. PP and QQ are changing with respect to time, tt. Given this information, which of the following are problems you could solve?

i. Given dPdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}(0), find dQdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t}(0). (Remember: the notation dPdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}(0) means the derivative of PP with respect to tt at the time t=0t=0.) ii. Given dPdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}(0) and the value of QQ when t=0t=0, find dQdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t}(0). iii. Given dQdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t}(0), find dPdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}(0). iv. Given dQdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t}(0) and the value of PP when t=0t=0, find dPdt(0)\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}(0).

정답·풀이 보기

PP 와 QQ 를 관계짓는 등식이 있다:

P=Q3제3의 변수 t 에 대해 음함수 미분한다:dPdt=3Q2⋅dQdt\begin{aligned} P&=Q^3 \\ \text{제3의 변수 $t$ 에 대해 음함수 미분한다:} \\ \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}&=3Q^2\cdot\frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t} \end{aligned}

세 양 dPdt\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}, QQ, dQdt\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t} 중 두 가지를 알면 나머지 하나를 구할 수 있다. 따라서 ⅱ는 풀 수 있는 문제이다. PP 를 알면 QQ 도 알 수 있으므로(PP 의 세제곱근이다), ⅳ도 풀 수 있다. 그러나 PP 와 QQ 를 둘 다 모르면, dQdt\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t} 만으로는 dPdt\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t} 를 구할 수 없고, dPdt\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t} 만으로는 dQdt\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t} 를 구할 수 없다. 따라서 ⅰ과 ⅲ은 풀 수 없다.

원본 교재 풀이(영어)

We have an equation relating PP and QQ:

P=Q3We differentiate implicitly with respect to a third variable, t:dPdt=3Q2⋅dQdt\begin{aligned} P&=Q^3 \\ \text{We differentiate implicitly with respect to a third variable, $t$:} \\ \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}&=3Q^2\cdot\frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t} \end{aligned}

If we know two of the three quantities dPdt\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}, QQ, and dQdt\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t}, then we can find the third. Therefore, ii is a question we can solve. If we know PP, then we also know QQ (it's just the cube root of PP), so also we can solve iv. However, if we know neither PP nor QQ, then we can't find dPdt\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t} based only off dQdt\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t}, and we can't find dQdt\displaystyle \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t} based only off dPdt\displaystyle \frac{\mathrm{d}P}{\mathrm{d}t}. So we can't solve i or iii.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.1절 · 1번
# 관련 변화율계산기본자동 분류