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

362문제 · 15 / 19쪽

281.CLP-1 · 2.9절 · 9번우리말 번역

excos⁡(x)e^{x\cos(x)} 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Find the derivative of excos⁡(x)e^{x\cos(x)}.

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연쇄 법칙을 쓴 다음 곱의 미분법을 이용한다:

ddx{excos⁡(x)}=excos⁡xddx{xcos⁡x}=[cos⁡x−xsin⁡x]excos⁡(x)\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{e^{x\cos(x)}\right\}&=e^{ x\cos x}\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ x\cos x\right\} \\&=[\cos x -x\sin x]e^{x\cos(x)} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Using the chain rule, followed by the product rule:

ddx{excos⁡(x)}=excos⁡xddx{xcos⁡x}=[cos⁡x−xsin⁡x]excos⁡(x)\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{e^{x\cos(x)}\right\}&=e^{ x\cos x}\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ x\cos x\right\} \\&=[\cos x -x\sin x]e^{x\cos(x)} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 8번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
282.CLP-1 · 2.9절 · 10번우리말 번역

f(x)=ex2+cos⁡xf(x) = e^{x^2+\cos x} 일 때 f′(x)f'(x) 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate f′(x)f'(x) if f(x)=ex2+cos⁡xf(x) = e^{x^2+\cos x}.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

연쇄 법칙을 이용하면 다음과 같다.

ddx{ex2+cos⁡(x)}=ex2+cos⁡xddx{x2+cos⁡x}=[2x−sin⁡x]ex2+cos⁡(x)\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{e^{x^2+\cos(x)}\right\}&=e^{ x^2+\cos x}\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ x^2+\cos x\right\} \\&=[2x-\sin x]e^{x^2+\cos(x)} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Using the chain rule:

ddx{ex2+cos⁡(x)}=ex2+cos⁡xddx{x2+cos⁡x}=[2x−sin⁡x]ex2+cos⁡(x)\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{e^{x^2+\cos(x)}\right\}&=e^{ x^2+\cos x}\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ x^2+\cos x\right\} \\&=[2x-\sin x]e^{x^2+\cos(x)} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 11번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
283.CLP-1 · 2.9절 · 11번우리말 번역

f(x)=x−1x+2f(x) = \sqrt{\dfrac{x-1}{x+2}} 일 때 f′(x)f'(x) 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate f′(x)f'(x) if f(x)=x−1x+2f(x) = \sqrt{\dfrac{x-1}{x+2}}.

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연쇄 법칙을 이용한 뒤 몫의 미분법을 이용하면 다음과 같다.

ddx{x−1x+2}=12x−1x+2ddx{x−1x+2}=x+22x−1⋅(x+2)−(x−1)(x+2)2=32x−1x+23\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ \sqrt{\dfrac{x-1}{x+2}}\right\}&=\frac{1}{2\sqrt{ \dfrac{x-1}{x+2}}}\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ \dfrac{x-1}{x+2}\right\} \\&=\frac{\sqrt{x+2}}{2\sqrt{x-1}}\cdot \frac{(x+2)-(x-1)}{(x+2)^2}\\ &=\frac{3}{2\sqrt{x-1}\sqrt{x+2}^3} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Using the chain rule, followed by the quotient rule:

ddx{x−1x+2}=12x−1x+2ddx{x−1x+2}=x+22x−1⋅(x+2)−(x−1)(x+2)2=32x−1x+23\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ \sqrt{\dfrac{x-1}{x+2}}\right\}&=\frac{1}{2\sqrt{ \dfrac{x-1}{x+2}}}\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ \dfrac{x-1}{x+2}\right\} \\&=\frac{\sqrt{x+2}}{2\sqrt{x-1}}\cdot \frac{(x+2)-(x-1)}{(x+2)^2}\\ &=\frac{3}{2\sqrt{x-1}\sqrt{x+2}^3} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 12번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
284.CLP-1 · 2.9절 · 12번우리말 번역

함수 f(x)=1x2+x2−1f(x)=\frac{1}{x^2}+\sqrt{x^2-1} 을 미분하고, 도함수가 존재하는 정의역을 구하세요.

영어 원문 보기

Differentiate the function f(x)=1x2+x2−1f(x)=\frac{1}{x^2}+\sqrt{x^2-1} and give the domain where the derivative exists.

정답·풀이 보기

먼저 미분하기 쉽도록 함수를 변형한다.

f(x)=x−2+(x2−1)1/2Now, we can use the power rule to differentiate 1x2. This will be easier than differentiating 1x2 using quotient rule, but if you prefer, quotient rule will also work.f′(x)=−2x−3+12(x2−1)−1/2⋅ddx{x2−1}=−2x−3+12(x2−1)−1/2(2x)=−2x3+xx2−1\begin{aligned} f(x)&=x^{-2}+(x^2-1)^{1/2} \\ \text{Now, we can use the power rule to differentiate $\dfrac{1}{x^2}$. This will be easier than differentiating $\dfrac{1}{x^2}$ using quotient rule, but if you prefer, quotient rule will also work.} \\ f'(x)&=-2x^{-3}+\frac{1}{2}( x^2-1)^{-1/2}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ x^2-1\}\\ &=-2x^{-3}+\frac{1}{2}({x^2-1})^{-1/2}(2x)\\ &=\frac{-2}{x^3}+\frac{x}{\sqrt{x^2-1}} \end{aligned}

함수 f(x)f(x) 는 x≠0x \neq 0 이고 x2−1≥0x^2-1 \geq 0 일 때에만 정의된다. 즉, xx 가 (−∞,−1]∪[1,∞)(-\infty,-1] \cup [1,\infty) 에 속할 때이다. f′(x)f'(x) 의 정의역에는 x2−1x^2-1 이 0이 아니어야 한다는 제한이 추가된다. 따라서 f′(x)f'(x) 의 정의역은 (−∞,−1)∪(1,∞)(-\infty,-1)\cup(1,\infty) 이다.

원본 교재 풀이(영어)

First, we manipulate our function to make it easier to differentiate:

f(x)=x−2+(x2−1)1/2Now, we can use the power rule to differentiate 1x2. This will be easier than differentiating 1x2 using quotient rule, but if you prefer, quotient rule will also work.f′(x)=−2x−3+12(x2−1)−1/2⋅ddx{x2−1}=−2x−3+12(x2−1)−1/2(2x)=−2x3+xx2−1\begin{aligned} f(x)&=x^{-2}+(x^2-1)^{1/2} \\ \text{Now, we can use the power rule to differentiate $\dfrac{1}{x^2}$. This will be easier than differentiating $\dfrac{1}{x^2}$ using quotient rule, but if you prefer, quotient rule will also work.} \\ f'(x)&=-2x^{-3}+\frac{1}{2}( x^2-1)^{-1/2}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ x^2-1\}\\ &=-2x^{-3}+\frac{1}{2}({x^2-1})^{-1/2}(2x)\\ &=\frac{-2}{x^3}+\frac{x}{\sqrt{x^2-1}} \end{aligned}

The function f(x)f(x) is only defined when x≠0x \neq 0 and when x2−1≥0x^2-1 \geq 0. That is, when xx is in (−∞,−1]∪[1,∞)(-\infty,-1] \cup [1,\infty). We have an added restriction on the domain of f′(x)f'(x): x2−1x^2-1 must not be zero. So, the domain of f′(x)f'(x) is (−∞,−1)∪(1,∞)(-\infty,-1)\cup(1,\infty).

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 13번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
285.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
286.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}).

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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
287.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
288.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
289.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
290.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}}.

답 쓰고 채점
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
291.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
292.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
293.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
294.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
295.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
296.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
297.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
298.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
299.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
300.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}

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