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

97문제 · 3 / 5쪽

41.CLP-1 · 2.9절 · 13번우리말 번역

f(x)=sin⁡5x1+x2f(x)=\dfrac{\sin 5x}{1+x^2} 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate the derivative of f(x)=sin⁡5x1+x2f(x)=\dfrac{\sin 5x}{1+x^2}

정답·풀이 보기

ddx{sin⁡5x}=5cos⁡5x\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\sin 5x\}=5\cos 5x 임에 주의하여 몫의 미분법을 이용한다.

f′(x)=(1+x2)(5cos⁡5x)−(sin⁡5x)(2x)(1+x2)2\begin{aligned} f'(x)&=\frac{(1+x^2)(5\cos 5x)-(\sin 5x)(2x)}{{(1+x^2)}^2} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We use the quotient rule, noting that ddx{sin⁡5x}=5cos⁡5x\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\sin 5x\}=5\cos 5x:

f′(x)=(1+x2)(5cos⁡5x)−(sin⁡5x)(2x)(1+x2)2\begin{aligned} f'(x)&=\frac{(1+x^2)(5\cos 5x)-(\sin 5x)(2x)}{{(1+x^2)}^2} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 3번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
42.CLP-1 · 2.9절 · 14번우리말 번역

f(x)=sec⁡(e2x+7)f(x)=\sec(e^{2x+7}) 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate the derivative of f(x)=sec⁡(e2x+7)f(x)=\sec(e^{2x+7}).

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

g(x)=sec⁡xg(x)=\sec x, h(x)=e2x+7h(x)=e^{2x+7} 이라 하면 f(x)=g(h(x))f(x)=g(h(x)) 이므로 연쇄 법칙에 의해 f′(x)=g′(h(x))⋅h′(x)f'(x)=g'(h(x))\cdot h'(x) 이다. g′(x)=sec⁡xtan⁡xg'(x)=\sec x \tan x 이므로:

f′(x)=g′(h(x))⋅h′(x)=sec⁡(h(x))tan⁡(h(x))⋅h′(x)=sec⁡(e2x+7)tan⁡(e2x+7)⋅ddx{e2x+7}여기서 연쇄 법칙을 다시 써야 한다:=sec⁡(e2x+7)tan⁡(e2x+7)⋅[e2x+7⋅ddx{2x+7}]=sec⁡(e2x+7)tan⁡(e2x+7)⋅[e2x+7⋅2]=2e2x+7sec⁡(e2x+7)tan⁡(e2x+7)\begin{aligned} f'(x)&=g'(h(x))\cdot h'(x)\\ &=\sec(h(x))\tan(h(x)) \cdot h'(x)\\ &=\sec(e^{2x+7})\tan(e^{2x+7}) \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{e^{2x+7}\right\} \\ \text{여기서 연쇄 법칙을 다시 써야 한다:} \\ &=\sec(e^{2x+7})\tan(e^{2x+7}) \cdot \left[e^{ 2x+7}\cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 2x+7\}\right]\\ &=\sec(e^{2x+7})\tan(e^{2x+7}) \cdot \left[e^{2x+7}\cdot2\right]\\ &=2e^{2x+7}\sec(e^{2x+7})\tan(e^{2x+7}) \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

If we let g(x)=sec⁡xg(x)=\sec x and h(x)=e2x+7h(x)=e^{2x+7}, then f(x)=g(h(x))f(x)=g(h(x)), so by the chain rule, f′(x)=g′(h(x))⋅h′(x)f'(x)=g'(h(x))\cdot h'(x). Since g′(x)=sec⁡xtan⁡xg'(x)=\sec x \tan x:

f′(x)=g′(h(x))⋅h′(x)=sec⁡(h(x))tan⁡(h(x))⋅h′(x)=sec⁡(e2x+7)tan⁡(e2x+7)⋅ddx{e2x+7}Here, we need the chain rule again:=sec⁡(e2x+7)tan⁡(e2x+7)⋅[e2x+7⋅ddx{2x+7}]=sec⁡(e2x+7)tan⁡(e2x+7)⋅[e2x+7⋅2]=2e2x+7sec⁡(e2x+7)tan⁡(e2x+7)\begin{aligned} f'(x)&=g'(h(x))\cdot h'(x)\\ &=\sec(h(x))\tan(h(x)) \cdot h'(x)\\ &=\sec(e^{2x+7})\tan(e^{2x+7}) \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{e^{2x+7}\right\} \\ \text{Here, we need the chain rule again:} \\ &=\sec(e^{2x+7})\tan(e^{2x+7}) \cdot \left[e^{ 2x+7}\cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 2x+7\}\right]\\ &=\sec(e^{2x+7})\tan(e^{2x+7}) \cdot \left[e^{2x+7}\cdot2\right]\\ &=2e^{2x+7}\sec(e^{2x+7})\tan(e^{2x+7}) \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 2번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
43.CLP-1 · 2.9절 · 15번우리말 번역

곡선 y=(tan⁡2x+1)(cos⁡2x)y=\left(\tan^2 x +1\right)\left(\cos^2 x\right) 의 x=π4x=\dfrac{\pi}{4} 인 점에서의 접선을 구하세요.

영어 원문 보기

Find the tangent line to the curve y=(tan⁡2x+1)(cos⁡2x)y=\left(\tan^2 x +1\right)\left(\cos^2 x\right) at the point x=π4x=\dfrac{\pi}{4}.

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정답·풀이 보기

곱의 미분법과 연쇄 법칙을 차례로 써서 이 문제를 풀기 시작할 수도 있지만, 먼저 식을 간단히 하면 더 쉽다. tan⁡2x+1=sec⁡2x=1cos⁡2x\tan^2x+1=\sec^2 x=\frac{1}{\cos^2x} 이므로 cos⁡x\cos x 가 0이 아닌 모든 xx 의 값에 대해 f(x)=cos⁡2xcos⁡2x=1f(x)=\frac{\cos^2 x}{\cos^2 x}=1 임을 알 수 있다. 즉, π/2\pi/2 의 정수배가 아닌 모든 xx 에 대해 f(x)=1f(x)=1 이다(그리고 xx 가 π/2\pi/2 의 정수배일 때 f(x)f(x) 는 정의되지 않는다). 따라서 ff 가 존재하는 모든 xx 에서 f′(x)=0f'(x)=0 이고, 특히 f′(π/4)=0f'(\pi/4)=0 이다. 또한 f(π/4)=1f(\pi/4)=1 이므로 x=π/4x=\pi/4 에서 ff 의 접선은 기울기가 0이고 점 (π/4,1)(\pi/4,1) 을 지나는 직선이다: y=1y=1

원본 교재 풀이(영어)

It is possible to start in on this problem with the product rule and then the chain rule, but it's easier if we simplify first. Since tan⁡2x+1=sec⁡2x=1cos⁡2x\tan^2x+1=\sec^2 x=\frac{1}{\cos^2x}, we see f(x)=cos⁡2xcos⁡2x=1f(x)=\frac{\cos^2 x}{\cos^2 x}=1 for all values of xx for which cos⁡x\cos x is nonzero. That is, f(x)=1f(x)=1 for every xx that is not an integer multiple of π/2\pi/2 (and f(x)f(x) is not defined when xx is an integer multiple of π/2\pi/2). Therefore, f′(x)=0f'(x)=0 for every xx on which ff exists, and in particular f′(π/4)=0f'(\pi/4)=0. Also, f(π/4)=1f(\pi/4)=1, so the tangent line to ff at x=π/4x=\pi/4 is the line with slope 0, passing through the point (π/4,1)(\pi/4,1): y=1y=1

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 16번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
44.CLP-1 · 2.9절 · 16번우리말 번역

시각 tt 에서 입자의 위치가 s(t)=et3−7t2+8ts(t)=e^{t^3-7t^2+8t} 로 주어진다. 입자의 속도가 0이 되는 tt 의 값을 모두 구하세요.

영어 원문 보기

The position of a particle at time tt is given by s(t)=et3−7t2+8ts(t)=e^{t^3-7t^2+8t}. For which values of tt is the velocity of the particle zero?

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정답·풀이 보기

속도는 위치를 시간에 대해 미분한 것이다. 따라서 입자의 속도는 s′(t)s'(t) 로 주어진다. s′(t)s'(t) 를 구한 다음 이것이 0이 되는 때를 찾아야 한다.

미분하기 위해 연쇄 법칙을 쓴다.

s′(t)=et3−7t2+8t⋅ddt{t3−7t2+8t}=et3−7t2+8t⋅(3t2−14t+8)이 함수가 0이 되는 곳을 알아보기 위해 인수분해한다:=et3−7t2+8t⋅(3t−2)(t−4)\begin{aligned} s'(t)&=e^{ t^3-7t^2+8t}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t}\{ t^3-7t^2+8t\}\\ &=e^{{t^3-7t^2+8t}}\cdot(3t^2-14t+8) \\ \text{이 함수가 0이 되는 곳을 알아보기 위해 인수분해한다:} \\ &=e^{{t^3-7t^2+8t}}\cdot(3t-2)(t-4) \end{aligned}

따라서 속도가 0이 되는 경우는 et3−7t2+8t=0e^{{t^3-7t^2+8t}}=0 일 때, 3t−2=03t-2=0 일 때, 그리고 t−4=0t-4=0 일 때이다. et3−7t2+8te^{{t^3-7t^2+8t}} 은 절대로 0이 되지 않으므로, 속도가 0이 되는 것은 정확히 t=23t=\frac{2}{3} 또는 t=4t=4 일 때이다.

원본 교재 풀이(영어)

Velocity is the derivative of position with respect to time. So, the velocity of the particle is given by s′(t)s'(t). We need to find s′(t)s'(t), and determine when it is zero.

To differentiate, we us the chain rule.

s′(t)=et3−7t2+8t⋅ddt{t3−7t2+8t}=et3−7t2+8t⋅(3t2−14t+8)To determine where this function is zero, we factor:=et3−7t2+8t⋅(3t−2)(t−4)\begin{aligned} s'(t)&=e^{ t^3-7t^2+8t}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t}\{ t^3-7t^2+8t\}\\ &=e^{{t^3-7t^2+8t}}\cdot(3t^2-14t+8) \\ \text{To determine where this function is zero, we factor:} \\ &=e^{{t^3-7t^2+8t}}\cdot(3t-2)(t-4) \end{aligned}

So, the velocity is zero when et3−7t2+8t=0e^{{t^3-7t^2+8t}}=0, when 3t−2=03t-2=0, and when t−4=0t-4=0. Since et3−7t2+8te^{{t^3-7t^2+8t}} is never zero, this tells us that the velocity is zero precisely when t=23t=\frac{2}{3} or t=4t=4.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 17번
# 합성함수의 미분법활용보통자동 분류
45.CLP-1 · 2.9절 · 17번우리말 번역

곡선 y=tan⁡(ex2)y=\tan\left(e^{x^2}\right) 위의 점 x=1x=1 에서의 접선의 기울기는 얼마인가요?

영어 원문 보기

What is the slope of the tangent line to the curve y=tan⁡(ex2)y=\tan\left(e^{x^2}\right) at the point x=1x=1?

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정답·풀이 보기

접선의 기울기는 미분계수이다. f(x)=tan⁡xf(x)=\tan x, g(x)=ex2g(x)=e^{x^2} 이라 하면 f(g(x))=tan⁡(ex2)f(g(x))=\tan(e^{x^2}) 이므로 y′=f′(g(x))⋅g′(x)y'=f'(g(x)) \cdot g'(x) 이다:

y′=sec⁡2(ex2)⋅ddx{ex2}여기서 다시 한 번 연쇄 법칙이 필요하다:=sec⁡2(ex2)⋅ex2ddx{x2}=sec⁡2(ex2)⋅ex2⋅2x마지막으로, 점 x=1 에서 이 도함수의 값을 구한다:y′(1)=sec⁡2(e)⋅e⋅2=2esec⁡2e\begin{aligned} y'&=\sec^2( e^{x^2})\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ e^{x^2}\} \\ \text{여기서 다시 한 번 연쇄 법칙이 필요하다:} \\ &=\sec^2({e^{x^2}})\cdot{e^{ x^2}}\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ x^2\}\\ &=\sec^2(e^{x^2})\cdot e^{x^2}\cdot 2x \\ \text{마지막으로, 점 $x=1$ 에서 이 도함수의 값을 구한다:} \\ y'(1)&=\sec^2(e)\cdot e \cdot 2\\ &=2e\sec^2e \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

The slope of the tangent line is the derivative. If we let f(x)=tan⁡xf(x)=\tan x and g(x)=ex2g(x)=e^{x^2}, then f(g(x))=tan⁡(ex2)f(g(x))=\tan(e^{x^2}), so y′=f′(g(x))⋅g′(x)y'=f'(g(x)) \cdot g'(x):

y′=sec⁡2(ex2)⋅ddx{ex2}We find ourselves once more in need of the chain rule:=sec⁡2(ex2)⋅ex2ddx{x2}=sec⁡2(ex2)⋅ex2⋅2xFinally, we evaluate this derivative at the point x=1:y′(1)=sec⁡2(e)⋅e⋅2=2esec⁡2e\begin{aligned} y'&=\sec^2( e^{x^2})\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ e^{x^2}\} \\ \text{We find ourselves once more in need of the chain rule:} \\ &=\sec^2({e^{x^2}})\cdot{e^{ x^2}}\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ x^2\}\\ &=\sec^2(e^{x^2})\cdot e^{x^2}\cdot 2x \\ \text{Finally, we evaluate this derivative at the point $x=1$:} \\ y'(1)&=\sec^2(e)\cdot e \cdot 2\\ &=2e\sec^2e \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 7번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
46.CLP-1 · 2.9절 · 18번우리말 번역

y=e4xtan⁡xy=e^{4x}\tan x 를 미분하세요. 답을 간단히 할 필요는 없습니다.

영어 원문 보기

Differentiate y=e4xtan⁡xy=e^{4x}\tan x. You do not need to simplify your answer.

정답·풀이 보기

곱의 미분법을 이용하면,

y′=ddx{e4x}tan⁡x+e4xsec⁡2x그리고 연쇄 법칙을 이용하면:=e4x⋅ddx{4x}⋅tan⁡x+e4xsec⁡2x=4e4xtan⁡x+e4xsec⁡2x\begin{aligned} y'&=\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{e^{4x}\}\tan x+e^{4x}\sec^2 x \\ \text{그리고 연쇄 법칙을 이용하면:} \\ &=e^{ 4x}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 4x\}\cdot\tan x+e^{4x}\sec^2 x\\ &=4e^{4x}\tan x+e^{4x}\sec^2 x \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Using the Product rule,

y′=ddx{e4x}tan⁡x+e4xsec⁡2xand the chain rule:=e4x⋅ddx{4x}⋅tan⁡x+e4xsec⁡2x=4e4xtan⁡x+e4xsec⁡2x\begin{aligned} y'&=\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{e^{4x}\}\tan x+e^{4x}\sec^2 x \\ \text{and the chain rule:} \\ &=e^{ 4x}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 4x\}\cdot\tan x+e^{4x}\sec^2 x\\ &=4e^{4x}\tan x+e^{4x}\sec^2 x \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 6번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
47.CLP-1 · 2.9절 · 19번우리말 번역

다음 함수의 x=1x=1 에서의 미분계수를 구하세요: f(x)=x31+e3xf(x)=\dfrac{x^3}{1+e^{3x}}.

영어 원문 보기

Evaluate the derivative of the following function at x=1x=1: f(x)=x31+e3xf(x)=\dfrac{x^3}{1+e^{3x}}.

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정답·풀이 보기

몫의 미분법을 이용하면,

f′(x)=(3x2)(1+e3x)−(x3)⋅ddx{1+e3x}(1+e3x)2이제 연쇄 법칙을 이용하면:=(3x2)(1+e3x)−(x3)(3e3x)(1+e3x)2따라서 x=1 일 때:f′(1)=3(1+e3)−3e3(1+e3)2=3(1+e3)2\begin{aligned} f'(x)&=\frac{(3x^2)(1+e^{3x})-(x^3)\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{1+e^{3x}\}}{{(1+e^{3x})}^2} \\ \text{이제 연쇄 법칙을 이용하면:} \\ &=\frac{(3x^2)(1+e^{3x})-(x^3)(3e^{3x})}{{(1+e^{3x})}^2} \\ \text{따라서 $x=1$ 일 때:} \\ f'(1)&=\frac{3(1+e^{3})-3e^{3}}{{(1+e^{3})}^2}=\frac{3}{{(1+e^{3})}^2} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Using the quotient rule,

f′(x)=(3x2)(1+e3x)−(x3)⋅ddx{1+e3x}(1+e3x)2Now, the chain rule:=(3x2)(1+e3x)−(x3)(3e3x)(1+e3x)2So, when x=1:f′(1)=3(1+e3)−3e3(1+e3)2=3(1+e3)2\begin{aligned} f'(x)&=\frac{(3x^2)(1+e^{3x})-(x^3)\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{1+e^{3x}\}}{{(1+e^{3x})}^2} \\ \text{Now, the chain rule:} \\ &=\frac{(3x^2)(1+e^{3x})-(x^3)(3e^{3x})}{{(1+e^{3x})}^2} \\ \text{So, when $x=1$:} \\ f'(1)&=\frac{3(1+e^{3})-3e^{3}}{{(1+e^{3})}^2}=\frac{3}{{(1+e^{3})}^2} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 5번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
48.CLP-1 · 2.9절 · 20번우리말 번역

esin⁡2(x)e^{\sin^2(x)} 을 미분하세요.

영어 원문 보기

Differentiate esin⁡2(x)e^{\sin^2(x)}.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

연쇄 법칙을 두 번 적용해야 한다.

ddx{esin⁡2(x)}=esin⁡2(x)⋅ddx{sin⁡2(x)}=esin⁡2(x)(2sin⁡(x))⋅ddxsin⁡(x)=esin⁡2(x)(2sin⁡(x))⋅cos⁡(x)\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \left\{ e^{\sin^2(x)} \right\} &= e^{\sin^2(x)} \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \left\{ \sin^2(x)\right\}\\ &= e^{\sin^2(x)} (2\sin(x)) \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \sin(x) \\ &= e^{\sin^2(x)} (2\sin(x)) \cdot \cos(x) \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

This requires us to apply the chain rule twice.

ddx{esin⁡2(x)}=esin⁡2(x)⋅ddx{sin⁡2(x)}=esin⁡2(x)(2sin⁡(x))⋅ddxsin⁡(x)=esin⁡2(x)(2sin⁡(x))⋅cos⁡(x)\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \left\{ e^{\sin^2(x)} \right\} &= e^{\sin^2(x)} \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \left\{ \sin^2(x)\right\}\\ &= e^{\sin^2(x)} (2\sin(x)) \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \sin(x) \\ &= e^{\sin^2(x)} (2\sin(x)) \cdot \cos(x) \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 23번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
49.CLP-1 · 2.9절 · 21번우리말 번역

y=sin⁡(e5x)y=\sin\left(e^{5x}\right) 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Compute the derivative of y=sin⁡(e5x)y=\sin\left(e^{5x}\right)

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

연쇄 법칙을 두 번 적용해야 한다.

ddx{sin⁡(e5x)}=cos⁡(e5x)⋅ddx{e5x}=cos⁡(e5x)(e5x)⋅ddx{5x}=cos⁡(e5x)(e5x)⋅5\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \left\{\sin(e^{5x}) \right\} &= {\cos\left( e^{5x}\right)} \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \left\{ e^{5x}\right\}\\ &= \cos(e^{5x}) (e^{ 5x}) \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 5x\} \\ &= \cos(e^{5x}) (e^{5x}) \cdot5 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

This requires us to apply the chain rule twice.

ddx{sin⁡(e5x)}=cos⁡(e5x)⋅ddx{e5x}=cos⁡(e5x)(e5x)⋅ddx{5x}=cos⁡(e5x)(e5x)⋅5\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \left\{\sin(e^{5x}) \right\} &= {\cos\left( e^{5x}\right)} \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \left\{ e^{5x}\right\}\\ &= \cos(e^{5x}) (e^{ 5x}) \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 5x\} \\ &= \cos(e^{5x}) (e^{5x}) \cdot5 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 20번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
50.CLP-1 · 2.9절 · 22번우리말 번역

ecos⁡(x2)e^{\cos(x^2)} 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Find the derivative of ecos⁡(x2)e^{\cos(x^2)}.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

연쇄 법칙을 두 번 사용한다.

ddx{ecos⁡(x2)}=ecos⁡(x2)⋅ddx{cos⁡(x2)}=ecos⁡(x2)⋅(−sin⁡(x2))⋅ddx{x2}=−ecos⁡(x2)⋅sin⁡(x2)⋅2x\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{e^{\cos(x^2)}\right\}&= e^{ \cos(x^2)}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ \cos(x^2)\}\\ &=e^{\cos(x^2)} \cdot(-\sin( x^2))\cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ x^2\}\\ &=-e^{\cos(x^2)}\cdot \sin(x^2) \cdot 2x \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We'll use the chain rule twice.

ddx{ecos⁡(x2)}=ecos⁡(x2)⋅ddx{cos⁡(x2)}=ecos⁡(x2)⋅(−sin⁡(x2))⋅ddx{x2}=−ecos⁡(x2)⋅sin⁡(x2)⋅2x\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{e^{\cos(x^2)}\right\}&= e^{ \cos(x^2)}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ \cos(x^2)\}\\ &=e^{\cos(x^2)} \cdot(-\sin( x^2))\cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ x^2\}\\ &=-e^{\cos(x^2)}\cdot \sin(x^2) \cdot 2x \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 3.6절 · 4번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
51.CLP-1 · 2.9절 · 23번우리말 번역

y=cos⁡(x2+x2+1)y=\cos\big(x^2+\sqrt{x^2+1}\big) 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Compute the derivative of y=cos⁡(x2+x2+1)y=\cos\big(x^2+\sqrt{x^2+1}\big)

정답·풀이 보기

먼저 연쇄 법칙을 적용한다.

y′=−sin⁡(x2+x2+1)⋅ddx{x2+x2+1}=−sin⁡(x2+x2+1)⋅(2x+ddx{x2+1})연쇄 법칙을 한 번 더 써야 하므로:=−sin⁡(x2+x2+1)⋅(2x+12x2+1⋅ddx{x2+1})=−sin⁡(x2+x2+1)⋅(2x+2x2x2+1)\begin{aligned} y'&=-\sin\big( x^2+\sqrt{x^2+1}\big)\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ x^2+\sqrt{x^2+1}\right\}\\ &=-\sin\big(x^2+\sqrt{x^2+1}\big)\cdot\left(2x+\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\sqrt{x^2+1}\right\}\right) \\ \text{연쇄 법칙을 한 번 더 써야 하므로:} \\ &=-\sin\big(x^2+\sqrt{x^2+1}\big)\cdot\left(2x+\dfrac{1}{2\sqrt{ x^2+1}}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ x^2+1\right\}\right)\\ &=-\sin\big(x^2+\sqrt{x^2+1}\big)\cdot\left(2x+\dfrac{2x}{2\sqrt{x^2+1}}\right) \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We start with the chain rule:

y′=−sin⁡(x2+x2+1)⋅ddx{x2+x2+1}=−sin⁡(x2+x2+1)⋅(2x+ddx{x2+1})and find ourselves in need of chain rule a second time:=−sin⁡(x2+x2+1)⋅(2x+12x2+1⋅ddx{x2+1})=−sin⁡(x2+x2+1)⋅(2x+2x2x2+1)\begin{aligned} y'&=-\sin\big( x^2+\sqrt{x^2+1}\big)\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ x^2+\sqrt{x^2+1}\right\}\\ &=-\sin\big(x^2+\sqrt{x^2+1}\big)\cdot\left(2x+\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\sqrt{x^2+1}\right\}\right) \\ \text{and find ourselves in need of chain rule a second time:} \\ &=-\sin\big(x^2+\sqrt{x^2+1}\big)\cdot\left(2x+\dfrac{1}{2\sqrt{ x^2+1}}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ x^2+1\right\}\right)\\ &=-\sin\big(x^2+\sqrt{x^2+1}\big)\cdot\left(2x+\dfrac{2x}{2\sqrt{x^2+1}}\right) \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 22번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
52.CLP-1 · 2.9절 · 24번우리말 번역

도함수를 구하세요. y=(1+x2)cos⁡2xy=(1+x^2)\cos^2 x

영어 원문 보기

Evaluate the derivative. y=(1+x2)cos⁡2xy=(1+x^2)\cos^2 x

정답·풀이 보기

y=(1+x2)cos⁡2xUsing the product rule,y′=(2x)cos⁡2x+(1+x2)ddx{cos⁡2x}Here, we’ll need to use the chain rule. Remember cos⁡2x=[cos⁡x]2.=2xcos⁡2x+(1+x2)2cos⁡x⋅ddx{cos⁡x}=2xcos⁡2x+(1+x2)2cos⁡x⋅(−sin⁡x)=2xcos⁡2x−2(1+x2)sin⁡xcos⁡x\begin{aligned} y&=(1+x^2)\cos^2 x \\ \text{Using the product rule,} \\ y'&=(2x)\cos^2 x + (1+x^2)\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\cos^2 x\} \\ \text{Here, we'll need to use the chain rule. Remember $\cos^2 x = [\cos x]^2$.} \\ &=2x\cos^2x+(1+x^2) 2 \cos x \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ \cos x\}\\ &=2x\cos^2x+(1+x^2) 2\cos x \cdot (-\sin x)\\ &=2x\cos^2x-2(1+x^2) \sin x\cos x \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

y=(1+x2)cos⁡2xUsing the product rule,y′=(2x)cos⁡2x+(1+x2)ddx{cos⁡2x}Here, we’ll need to use the chain rule. Remember cos⁡2x=[cos⁡x]2.=2xcos⁡2x+(1+x2)2cos⁡x⋅ddx{cos⁡x}=2xcos⁡2x+(1+x2)2cos⁡x⋅(−sin⁡x)=2xcos⁡2x−2(1+x2)sin⁡xcos⁡x\begin{aligned} y&=(1+x^2)\cos^2 x \\ \text{Using the product rule,} \\ y'&=(2x)\cos^2 x + (1+x^2)\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\cos^2 x\} \\ \text{Here, we'll need to use the chain rule. Remember $\cos^2 x = [\cos x]^2$.} \\ &=2x\cos^2x+(1+x^2) 2 \cos x \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ \cos x\}\\ &=2x\cos^2x+(1+x^2) 2\cos x \cdot (-\sin x)\\ &=2x\cos^2x-2(1+x^2) \sin x\cos x \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 3.6절 · 6번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
53.CLP-1 · 2.9절 · 25번우리말 번역

도함수를 구하세요. y=e3x1+x2y=\frac{e^{3x}}{1+x^2}

영어 원문 보기

Evaluate the derivative. y=e3x1+x2y=\frac{e^{3x}}{1+x^2}

정답·풀이 보기

연쇄 법칙에 의해 ddx{e3x}=3e3x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{e^{3x}\}=3e^{3x} 임에 주의하여 몫의 미분법을 사용한다.

y′=(1+x2)⋅3e3x−e3x(2x)(1+x2)2=e3x(3x2−2x+3)(1+x2)2\begin{aligned} y'&=\frac{(1+x^2)\cdot3e^{3x}-e^{3x}(2x)}{(1+x^2)^2}\\ &=\frac{e^{3x}(3x^2-2x+3)}{(1+x^2)^2} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We use the quotient rule, noting by the chain rule that ddx{e3x}=3e3x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{e^{3x}\}=3e^{3x}:

y′=(1+x2)⋅3e3x−e3x(2x)(1+x2)2=e3x(3x2−2x+3)(1+x2)2\begin{aligned} y'&=\frac{(1+x^2)\cdot3e^{3x}-e^{3x}(2x)}{(1+x^2)^2}\\ &=\frac{e^{3x}(3x^2-2x+3)}{(1+x^2)^2} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 24번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
54.CLP-1 · 2.9절 · 26번우리말 번역

g(x)=x3h(x2)g(x)=x^3h(x^2) 이고 h(4)=2h(4)=2, h′(4)=−2h'(4)=-2 일 때, g′(2)g'(2) 를 구하세요.

영어 원문 보기

Find g′(2)g'(2) if g(x)=x3h(x2)g(x)=x^3h(x^2), where h(4)=2h(4)=2 and h′(4)=−2h'(4)=-2.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

연쇄 법칙에 의해

ddx{h(x2)}=h′(x2)⋅2x\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{h\left(x^2\right)\right\}&=h'(x^2)\cdot 2x \end{aligned}

곱의 미분법과 위의 결과를 사용하면

g′(x)=3x2h(x2)+x3h′(x2)2xx=2 를 대입하면:g′(2)=3(22)h(22)+23h′(22)2×2=12h(4)+32h′(4)=12×2−32×2=−40\begin{aligned} g'(x)&=3x^2h(x^2)+x^3h'(x^2)2x \\ \text{$x=2$ 를 대입하면:} \\ g'(2)&=3(2^2)h(2^2)+2^3h'(2^2)2\times 2\\ &=12h(4)+32h'(4)=12\times 2-32\times 2\\ &=-40 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

By the chain rule,

ddx{h(x2)}=h′(x2)⋅2x\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{h\left(x^2\right)\right\}&=h'(x^2)\cdot 2x \end{aligned}

Using the product rules and the result above,

g′(x)=3x2h(x2)+x3h′(x2)2xPlugging in x=2:g′(2)=3(22)h(22)+23h′(22)2×2=12h(4)+32h′(4)=12×2−32×2=−40\begin{aligned} g'(x)&=3x^2h(x^2)+x^3h'(x^2)2x \\ \text{Plugging in $x=2$:} \\ g'(2)&=3(2^2)h(2^2)+2^3h'(2^2)2\times 2\\ &=12h(4)+32h'(4)=12\times 2-32\times 2\\ &=-40 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 3.6절 · 2번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
55.CLP-1 · 2.9절 · 27번우리말 번역

곡선 y=xe−(x2−1)/2y=xe^{-(x^2-1)/2} 가 수평한 접선을 갖는 점 (x,y)(x,y) 는 어디입니까?

영어 원문 보기

At what points (x,y)(x,y) does the curve y=xe−(x2−1)/2y=xe^{-(x^2-1)/2} have a horizontal tangent?

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

f(x)=xe−(x2−1)/2=xe(1−x2)/2f(x)=xe^{-(x^2-1)/2}=xe^{(1-x^2)/2} 이라 하자. 곱의 미분법을 쓰면

f′(x)=e(1−x2)/2+x⋅ddx{e(1−x2)/2}여기서 연쇄 법칙이 필요하다:=e(1−x2)/2+x⋅e(1−x2)/2ddx{12(1−x2)}=e(1−x2)/2+x⋅e(1−x2)/2⋅(−x)=(1−x2)e(1−x2)/2\begin{aligned} f'(x)&=e^{(1-x^2)/2}+x\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{e^{(1-x^2)/2}\right\} \\ \text{여기서 연쇄 법칙이 필요하다:} \\ &=e^{(1-x^2)/2}+x\cdot e^{ (1-x^2)/2}\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ \frac{1}{2}(1-x^2)\right\}\\ &=e^{(1-x^2)/2}+x\cdot e^{{(1-x^2)/2}}\cdot (-x)\\ &=(1-x^2)e^{(1-x^2)/2} \end{aligned}

ee 의 거듭제곱은 0이 될 수 없으므로, 위의 곱이 0이면 1−x2=01-x^2=0 이어야 한다. 이는 x=±1x=\pm 1 일 때 성립한다. 곡선 위에서 x=1x=1 일 때 y=1y=1 이고, x=−1x=-1 일 때 y=−1y=-1 이다. 따라서 구하는 점은 (1,1)(1,1) 과 (−1,−1)(-1,-1) 이다.

원본 교재 풀이(영어)

Let f(x)=xe−(x2−1)/2=xe(1−x2)/2f(x)=xe^{-(x^2-1)/2}=xe^{(1-x^2)/2}. Then, using the product rule,

f′(x)=e(1−x2)/2+x⋅ddx{e(1−x2)/2}Here, we need the chain rule:=e(1−x2)/2+x⋅e(1−x2)/2ddx{12(1−x2)}=e(1−x2)/2+x⋅e(1−x2)/2⋅(−x)=(1−x2)e(1−x2)/2\begin{aligned} f'(x)&=e^{(1-x^2)/2}+x\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{e^{(1-x^2)/2}\right\} \\ \text{Here, we need the chain rule:} \\ &=e^{(1-x^2)/2}+x\cdot e^{ (1-x^2)/2}\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ \frac{1}{2}(1-x^2)\right\}\\ &=e^{(1-x^2)/2}+x\cdot e^{{(1-x^2)/2}}\cdot (-x)\\ &=(1-x^2)e^{(1-x^2)/2} \end{aligned}

There is no power of ee that is equal to zero; so if the product above is zero, it must be that 1−x2=01-x^2=0. This happens for x=±1x=\pm 1. On the curve, when x=1x=1, y=1y=1, and when x=−1x=-1, y=−1y=-1. So the points are (1,1)(1,1) and (−1,−1)(-1,-1).

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 26번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
56.CLP-1 · 2.9절 · 28번우리말 번역

한 입자가 시각 t=1t=1 에 움직이기 시작하며, 그 이후의 위치는 s(t)=sin⁡(1t)s(t)=\sin\left(\frac{1}{t}\right) 로 주어집니다. 이 입자는 언제 음의 방향으로 움직입니까?

영어 원문 보기

A particle starts moving at time t=1t=1, and its position thereafter is given by s(t)=sin⁡(1t).s(t)=\sin\left(\frac{1}{t}\right). When is the particle moving in the negative direction?

정답·풀이 보기

문제는 s′(t)s'(t) 가 음수가 되는 때를 묻고 있다. 그래서 먼저 미분한다. 연쇄 법칙을 쓰면

s′(t)=cos⁡(1t)⋅ddt{1t}=cos⁡(1t)⋅−1t2\begin{aligned} s'(t)&=\cos\left( \frac{1}{t}\right)\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t}\left\{ \frac{1}{t}\right\}\\ &=\cos\left({\frac{1}{t}}\right)\cdot\frac{-1}{t^2} \end{aligned}

t≥1t\ge1 일 때 1t\frac{1}{t} 은 0과 1 사이에 있다. 0≤θ<π/20 \leq \theta < \pi/2 에서 cos⁡θ\cos \theta 는 양수이고 π/2>1\pi/2 >1 이므로, cos⁡(1t)\cos\left(\frac{1}{t}\right) 은 s(t)s(t) 의 정의역 전체에서 양수이다. 또한 −1t2\frac{-1}{t^2} 은 이 함수의 정의역 전체에서 음수이다. 따라서 s′(t)s'(t) 는 s(t)s(t) 의 정의역 전체에서 음수이고, 입자는 항상 음의 방향으로 움직인다.

원본 교재 풀이(영어)

The question asks when s′(t)s'(t) is negative. So, we start by differentiating. Using the chain rule:

s′(t)=cos⁡(1t)⋅ddt{1t}=cos⁡(1t)⋅−1t2\begin{aligned} s'(t)&=\cos\left( \frac{1}{t}\right)\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t}\left\{ \frac{1}{t}\right\}\\ &=\cos\left({\frac{1}{t}}\right)\cdot\frac{-1}{t^2} \end{aligned}

When t≥1t\ge1, 1t\frac{1}{t} is between 0 and 1. Since cos⁡θ\cos \theta is positive for 0≤θ<π/20 \leq \theta < \pi/2, and π/2>1\pi/2 >1, we see that cos⁡(1t)\cos\left(\frac{1}{t}\right) is positive for the entire domain of s(t)s(t). Also, −1t2\frac{-1}{t^2} is negative for the entire domain of the function. We conclude that s′(t)s'(t) is negative for the entire domain of s(t)s(t), so the particle is always moving in the negative direction.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 33번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
57.CLP-1 · 2.9절 · 29번우리말 번역

f(x)=excos⁡3(5x−7)f(x)=\dfrac{e^{x}}{\cos^3 (5x-7)} 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Compute the derivative of f(x)=excos⁡3(5x−7)f(x)=\dfrac{e^{x}}{\cos^3 (5x-7)}.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

풀이를 두 가지 제시한다. 하나는 바로 몫의 미분법을 쓰는 풀이이고, 다른 하나는 먼저 간단히 한 뒤 곱의 미분법을 쓰는 풀이이다.

  • 풀이 1: 몫의 미분법으로 시작한다:

f′(x)=cos⁡3(5x−7)ddx{ex}−exddx{cos⁡3(5x−7)}cos⁡6(5x−7)=cos⁡3(5x−7)ex−exddx{cos⁡3(5x−7)}cos⁡6(5x−7)이제 합성함수의 미분법을 쓴다. cos⁡3(5x−7)=[cos⁡(5x−7)]3 이므로 “바깥" 함수는 g(x)=x3 이고, “안쪽" 함수는 h(x)=cos⁡(5x−1) 이다.=cos⁡3(5x−7)ex−ex⋅3cos⁡2(5x−7)⋅ddx{cos⁡(5x−7)}cos⁡6(5x−7)합성함수의 미분법이 다시 필요하다!=cos⁡3(5x−7)ex−ex⋅3cos⁡2(5x−7)⋅[−sin⁡(5x−7)⋅ddx{5x−7}]cos⁡6(5x−7)=cos⁡3(5x−7)ex−ex⋅3cos⁡2(5x−7)⋅[−sin⁡(5x−7)⋅5]cos⁡6(5x−7)간단히 하여 마무리한다:=excos⁡2(5x−7)(cos⁡(5x−7)+15sin⁡(5x−7))cos⁡6(5x−7)=excos⁡(5x−7)+15sin⁡(5x−7)cos⁡4(5x−7)=ex(sec⁡3(5x−7)+15tan⁡(5x−7)sec⁡3(5x−7))=exsec⁡3(5x−7)(1+15tan⁡(5x−7))\begin{aligned} f'(x) &= \frac{\cos^3(5x-7)\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{e^x\}-e^x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\cos^3(5x-7)\}}{\cos^6(5x-7)}\\ &= \frac{\cos^3(5x-7)e^x-e^x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\cos^3(5x-7)\}}{\cos^6(5x-7)} \\ \text{이제 합성함수의 미분법을 쓴다. $\cos^3(5x-7)=[\cos(5x-7)]^3$ 이므로 ``바깥" 함수는 $g(x)=x^3$ 이고, ``안쪽" 함수는 $h(x)=\cos(5x-1)$ 이다.} \\ &= \frac{\cos^3(5x-7)e^x-e^x\cdot3 \cos^2 (5x-7) \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ \cos(5x-7)\}}{\cos^6(5x-7)} \\ \text{합성함수의 미분법이 다시 필요하다!} \\ &= \frac{\cos^3(5x-7)e^x-e^x\cdot3{\cos}^2{(5x-7)} \cdot[{-\sin( 5x-7)\cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 5x-7\}}]}{\cos^6(5x-7)}\\ &= \frac{\cos^3(5x-7)e^x-e^x\cdot3{\cos}^2{(5x-7)} \cdot[{-\sin({5x-7})\cdot5}]}{\cos^6(5x-7)} \\ \text{간단히 하여 마무리한다:} \\ &= \frac{e^x\cos^2(5x-7)\left(\cos(5x-7)+15\sin(5x-7)\right)}{\cos^6(5x-7)}\\ &=e^x \frac{\cos(5x-7)+15\sin(5x-7)}{\cos^4(5x-7)}\\ &=e^x(\sec^3(5x-7)+15\tan(5x-7)\sec^3(5x-7))\\ &=e^x\sec^3(5x-7)(1+15\tan(5x-7)) \end{aligned}

  • 풀이 2: 몫의 미분법을 피하기 위해 먼저 간단히 한다:

f(x)=excos⁡3(5x−7)=exsec⁡3(5x−7)이제 곱의 미분법으로 미분한다:f′(x)=exsec⁡3(5x−7)+exddx{sec⁡3(5x−7)}여기서는 합성함수의 미분법이 필요하다. sec⁡3(5x−7)=[sec⁡(5x−7)]3 이므로 “바깥" 함수는 g(x)=x3 이고 “안쪽" 함수는 h(x)=sec⁡(5x−7) 이며, 따라서 g(h(x))=[sec⁡(5x−7)]3=sec⁡3(5x−7) 이다.=exsec⁡3(5x−7)+ex⋅3 sec⁡2(5x−7)⋅ddx{sec⁡(5x−7)}합성함수의 미분법이 다시 필요하다! ddx{sec⁡x}=sec⁡xtan⁡x 임을 떠올리자.=exsec⁡3(5x−7)+ex⋅3 sec⁡2(5x−7)⋅sec⁡(5x−7)tan⁡(5x−7)⋅ddx{5x−7}=exsec⁡3(5x−7)+ex⋅3 sec⁡2(5x−7)⋅sec⁡(5x−7)tan⁡(5x−7)⋅5간단히 하여 마무리한다:=exsec⁡3(5x−7)(1+15tan⁡(5x−7))\begin{aligned} f(x)&=\dfrac{e^{x}}{\cos^3 (5x-7)}\\ &=e^x\sec^3(5x-7) \\ \text{이제 곱의 미분법으로 미분한다:} \\ f'(x)&=e^x\sec^3(5x-7)+e^x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\sec^3(5x-7)\} \\ \text{여기서는 합성함수의 미분법이 필요하다. $\sec^3(5x-7)=[\sec (5x-7)]^3$ 이므로 ``바깥" 함수는 $g(x)=x^3$ 이고 ``안쪽" 함수는 $h(x)=\sec(5x-7)$ 이며, 따라서 $g(h(x))=[\sec(5x-7)]^3=\sec^3(5x-7)$ 이다.} \\ &=e^x\sec^3(5x-7)+e^x\cdot3~ \sec^2 (5x-7) \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ \sec(5x-7)\} \\ \text{합성함수의 미분법이 다시 필요하다! $\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\sec x\}=\sec x \tan x$ 임을 떠올리자.} \\ &=e^x\sec^3(5x-7)+e^x\cdot3~{\sec}^2{(5x-7)} \cdot {\sec( 5x-7)\tan( 5x-7)\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 5x-7\}}\\ &=e^x\sec^3(5x-7)+e^x\cdot3~{\sec}^2{(5x-7)} \cdot {\sec({5x-7})\tan({5x-7})\cdot 5} \\ \text{간단히 하여 마무리한다:} \\ &=e^x\sec^3(5x-7)(1+15\tan({5x-7})) \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We present two solutions: one where we dive right in and use the quotient rule, and another where we simplify first and use the product rule.

  • Solution 1: We begin with the quotient rule:

f′(x)=cos⁡3(5x−7)ddx{ex}−exddx{cos⁡3(5x−7)}cos⁡6(5x−7)=cos⁡3(5x−7)ex−exddx{cos⁡3(5x−7)}cos⁡6(5x−7)Now, we use the chain rule. Since cos⁡3(5x−7)=[cos⁡(5x−7)]3, our “outside" function is g(x)=x3, and our “inside" function is h(x)=cos⁡(5x−1).=cos⁡3(5x−7)ex−ex⋅3cos⁡2(5x−7)⋅ddx{cos⁡(5x−7)}cos⁡6(5x−7)We need the chain rule again!=cos⁡3(5x−7)ex−ex⋅3cos⁡2(5x−7)⋅[−sin⁡(5x−7)⋅ddx{5x−7}]cos⁡6(5x−7)=cos⁡3(5x−7)ex−ex⋅3cos⁡2(5x−7)⋅[−sin⁡(5x−7)⋅5]cos⁡6(5x−7)We finish by simplifying:=excos⁡2(5x−7)(cos⁡(5x−7)+15sin⁡(5x−7))cos⁡6(5x−7)=excos⁡(5x−7)+15sin⁡(5x−7)cos⁡4(5x−7)=ex(sec⁡3(5x−7)+15tan⁡(5x−7)sec⁡3(5x−7))=exsec⁡3(5x−7)(1+15tan⁡(5x−7))\begin{aligned} f'(x) &= \frac{\cos^3(5x-7)\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{e^x\}-e^x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\cos^3(5x-7)\}}{\cos^6(5x-7)}\\ &= \frac{\cos^3(5x-7)e^x-e^x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\cos^3(5x-7)\}}{\cos^6(5x-7)} \\ \text{Now, we use the chain rule. Since $\cos^3(5x-7)=[\cos(5x-7)]^3$, our ``outside" function is $g(x)=x^3$, and our ``inside" function is $h(x)=\cos(5x-1)$.} \\ &= \frac{\cos^3(5x-7)e^x-e^x\cdot3 \cos^2 (5x-7) \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ \cos(5x-7)\}}{\cos^6(5x-7)} \\ \text{We need the chain rule again!} \\ &= \frac{\cos^3(5x-7)e^x-e^x\cdot3{\cos}^2{(5x-7)} \cdot[{-\sin( 5x-7)\cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 5x-7\}}]}{\cos^6(5x-7)}\\ &= \frac{\cos^3(5x-7)e^x-e^x\cdot3{\cos}^2{(5x-7)} \cdot[{-\sin({5x-7})\cdot5}]}{\cos^6(5x-7)} \\ \text{We finish by simplifying:} \\ &= \frac{e^x\cos^2(5x-7)\left(\cos(5x-7)+15\sin(5x-7)\right)}{\cos^6(5x-7)}\\ &=e^x \frac{\cos(5x-7)+15\sin(5x-7)}{\cos^4(5x-7)}\\ &=e^x(\sec^3(5x-7)+15\tan(5x-7)\sec^3(5x-7))\\ &=e^x\sec^3(5x-7)(1+15\tan(5x-7)) \end{aligned}

  • Solution 2: We simplify to avoid the quotient rule:

f(x)=excos⁡3(5x−7)=exsec⁡3(5x−7)Now we use the product rule to differentiate:f′(x)=exsec⁡3(5x−7)+exddx{sec⁡3(5x−7)}Here, we’ll need the chain rule. Since sec⁡3(5x−7)=[sec⁡(5x−7)]3, our “outside" function is g(x)=x3 and our “inside" function is h(x)=sec⁡(5x−7), so that g(h(x))=[sec⁡(5x−7)]3=sec⁡3(5x−7).=exsec⁡3(5x−7)+ex⋅3 sec⁡2(5x−7)⋅ddx{sec⁡(5x−7)}We need the chain rule again! Recall ddx{sec⁡x}=sec⁡xtan⁡x.=exsec⁡3(5x−7)+ex⋅3 sec⁡2(5x−7)⋅sec⁡(5x−7)tan⁡(5x−7)⋅ddx{5x−7}=exsec⁡3(5x−7)+ex⋅3 sec⁡2(5x−7)⋅sec⁡(5x−7)tan⁡(5x−7)⋅5We finish by simplifying:=exsec⁡3(5x−7)(1+15tan⁡(5x−7))\begin{aligned} f(x)&=\dfrac{e^{x}}{\cos^3 (5x-7)}\\ &=e^x\sec^3(5x-7) \\ \text{Now we use the product rule to differentiate:} \\ f'(x)&=e^x\sec^3(5x-7)+e^x\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\sec^3(5x-7)\} \\ \text{Here, we'll need the chain rule. Since $\sec^3(5x-7)=[\sec (5x-7)]^3$, our ``outside" function is $g(x)=x^3$ and our ``inside" function is $h(x)=\sec(5x-7)$, so that $g(h(x))=[\sec(5x-7)]^3=\sec^3(5x-7)$.} \\ &=e^x\sec^3(5x-7)+e^x\cdot3~ \sec^2 (5x-7) \cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ \sec(5x-7)\} \\ \text{We need the chain rule again! Recall $\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\sec x\}=\sec x \tan x$.} \\ &=e^x\sec^3(5x-7)+e^x\cdot3~{\sec}^2{(5x-7)} \cdot {\sec( 5x-7)\tan( 5x-7)\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 5x-7\}}\\ &=e^x\sec^3(5x-7)+e^x\cdot3~{\sec}^2{(5x-7)} \cdot {\sec({5x-7})\tan({5x-7})\cdot 5} \\ \text{We finish by simplifying:} \\ &=e^x\sec^3(5x-7)(1+15\tan({5x-7})) \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 32번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
58.CLP-1 · 2.10절 · 4번우리말 번역

f(x)=log⁡(10x)f(x)=\log(10x) 을 미분하세요.

영어 원문 보기

Differentiate f(x)=log⁡(10x)f(x)=\log(10x).

정답·풀이 보기
  • 풀이 1: 합성함수의 미분법을 이용하면 ddx{log⁡(10x)}=110x⋅10=1x\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\log(10x)\right\}=\dfrac{1}{10x}\cdot 10=\frac{1}{x} 이다.
  • 풀이 2: 간단히 하면 ddx{log⁡(10x)}=ddx{log⁡(10)+log⁡x}=0+1x=1x\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\log(10x)\right\}=\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\log(10)+\log x\right\} = 0+\frac{1}{x}=\frac{1}{x} 이다.
원본 교재 풀이(영어)
  • Solution 1: Using the chain rule, ddx{log⁡(10x)}=110x⋅10=1x\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\log(10x)\right\}=\dfrac{1}{10x}\cdot 10=\frac{1}{x}.
  • Solution 2: Simplifying, ddx{log⁡(10x)}=ddx{log⁡(10)+log⁡x}=0+1x=1x\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\log(10x)\right\}=\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\log(10)+\log x\right\} = 0+\frac{1}{x}=\frac{1}{x}.
한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.10절 · 17번
# 지수함수와 로그함수의 미분계산보통자동 분류
59.CLP-1 · 2.10절 · 5번우리말 번역

f(x)=log⁡(x2)f(x)=\log(x^2) 을 미분하세요.

영어 원문 보기

Differentiate f(x)=log⁡(x2)f(x)=\log(x^2).

정답·풀이 보기
  • 풀이 1: 합성함수의 미분법을 이용하면 ddx{log⁡(x2)}=1x2⋅2x=2x\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\log(x^2)\right\}=\frac{1}{x^2}\cdot 2x = \frac{2}{x} 이다.
  • 풀이 2: 간단히 하면 ddx{log⁡(x2)}=ddx{2log⁡(x)}=2x\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\log(x^2)\right\}= \displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{2\log(x)\right\}= \frac{2}{x} 이다.
원본 교재 풀이(영어)
  • Solution 1: Using the chain rule, ddx{log⁡(x2)}=1x2⋅2x=2x\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\log(x^2)\right\}=\frac{1}{x^2}\cdot 2x = \frac{2}{x}.
  • Solution 2: Simplifying, ddx{log⁡(x2)}=ddx{2log⁡(x)}=2x\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\log(x^2)\right\}= \displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{2\log(x)\right\}= \frac{2}{x}.
한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.10절 · 28번
# 지수함수와 로그함수의 미분계산보통자동 분류
60.CLP-1 · 2.10절 · 6번우리말 번역

f(x)=log⁡(x2+x)f(x)=\log(x^2+x) 를 미분하세요.

영어 원문 보기

Differentiate f(x)=log⁡(x2+x)f(x)=\log(x^2+x).

정답·풀이 보기

흔히 하는 실수에 속지 않도록 주의하자. log⁡(x2+x)\log(x^2+x) 는 log⁡(x2)+log⁡x\log(x^2)+\log x 와 같지 않다.

합성함수의 미분법을 이용하여 미분한다. ddx{log⁡(x2+x)}=1x2+x⋅(2x+1)=2x+1x2+x\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\log(x^2+x)\right\}=\dfrac{1}{x^2+x}\cdot(2x+1) = \dfrac{2x+1}{x^2+x} 이다.

원본 교재 풀이(영어)

Don't be fooled by a common mistake: log⁡(x2+x)\log(x^2+x) is not the same as log⁡(x2)+log⁡x\log(x^2)+\log x.

We differentiate using the chain rule: ddx{log⁡(x2+x)}=1x2+x⋅(2x+1)=2x+1x2+x\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\log(x^2+x)\right\}=\dfrac{1}{x^2+x}\cdot(2x+1) = \dfrac{2x+1}{x^2+x}.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.10절 · 15번
# 지수함수와 로그함수의 미분계산보통자동 분류