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

27문제 · 1 / 2쪽

1.OpenStax 1권 · 3.6절 · 38번우리말 풀이

아래 표의 정보를 이용하여 주어진 aa 에서 h′(a)h'(a) 를 구하세요.

xx f(x)f(x) f′(x)f'(x) g(x)g(x) g′(x)g'(x)
0 2 5 0 2
1 1 −2 3 0
2 4 4 1 −1
3 3 −3 2 3

h(x)=g(2+f(x2)); a=1h(x)=g(2+f({x}^{2}));\ a=1

영어 원문 보기

For the following exercises, use the information in the following table to find h′(a){h}^{'}(a) at the given value for a.a.

xx f(x)f(x) f′(x)f'(x) g(x)g(x) g′(x)g'(x)
0 2 5 0 2
1 1 −2 3 0
2 4 4 1 −1
3 3 −3 2 3

h(x)=g(2+f(x2));a=1h(x)=g(2+f({x}^{2}));a=1

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바깥에서 안쪽으로 한 겹씩 벗기며 미분해서 곱하고, 값은 표에서 읽어요.

  1. 1

    hh 는 세 겹 합성함수예요. 바깥부터 한 겹씩 미분해서 곱해요.

    h′(x)=g′(2+f(x2))⋅f′(x2)⋅2xh'(x)=g'\big(2+f(x^2)\big)\cdot f'(x^2)\cdot 2x

  2. 2

    x=1x=1 을 넣어요. 안쪽부터 값을 구하면 x2=1x^2=1, f(1)=1f(1)=1 (표), 그래서 2+f(1)=32+f(1)=3 이에요.

    h′(1)=g′(3)⋅f′(1)⋅2h'(1)=g'(3)\cdot f'(1)\cdot 2

  3. 3

    표에서 g′(3)=3g'(3)=3, f′(1)=−2f'(1)=-2 를 읽어요.

    h′(1)=3⋅(−2)⋅2=−12h'(1)=3\cdot(-2)\cdot2=-12

답

−12-12

자주 하는 실수

x2x^2 의 미분 2x2x 를 빠뜨리거나, g′g' 에 넣을 값을 33 이 아니라 f(1)=1f(1)=1 로 써요.

원본 교재 풀이(영어)

−12-12

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 3.6절 · 16번
# 합성함수의 미분법계산보통
2.CLP-1 · 2.9절 · 3번우리말 번역

함수 f(x)=cos⁡(5x+3)f(x)=\cos(5x+3) 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate the derivative of f(x)=cos⁡(5x+3)f(x)=\cos(5x+3).

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연쇄 법칙을 적용하면 다음과 같다.

ddx{cos⁡(5x+3)}=−sin⁡(5x+3)⋅ddx{5x+3}=−sin⁡(5x+3)⋅5\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\cos(5x+3)\}&=-\sin( 5x+3)\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 5x+3\}\\ &=-\sin(5x+3)\cdot 5 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Applying the chain rule:

ddx{cos⁡(5x+3)}=−sin⁡(5x+3)⋅ddx{5x+3}=−sin⁡(5x+3)⋅5\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{\cos(5x+3)\}&=-\sin( 5x+3)\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 5x+3\}\\ &=-\sin(5x+3)\cdot 5 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 14번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
3.CLP-1 · 2.9절 · 4번우리말 번역

함수 f(x)=(x2+2)5f(x)=\left({x^2+2}\right)^5 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate the derivative of f(x)=(x2+2)5f(x)=\left({x^2+2}\right)^5.

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연쇄 법칙을 이용하면

f′(x)=ddx{(x2+2)5}=5(x2+2)4⋅ddx{x2+2}=5(x2+2)4⋅2x=10x(x2+2)4\begin{aligned} f'(x)&=\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\left({x^2+2}\right)^5\right\}\\ &=5\left( x^2+2\right)^4\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ x^2+2\}\\ &=5(x^2+2)^4 \cdot 2x\\ &=10x(x^2+2)^4 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Using the chain rule,

f′(x)=ddx{(x2+2)5}=5(x2+2)4⋅ddx{x2+2}=5(x2+2)4⋅2x=10x(x2+2)4\begin{aligned} f'(x)&=\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\left({x^2+2}\right)^5\right\}\\ &=5\left( x^2+2\right)^4\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ x^2+2\}\\ &=5(x^2+2)^4 \cdot 2x\\ &=10x(x^2+2)^4 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 9번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
4.CLP-1 · 2.9절 · 5번우리말 번역

T(k)=(4k4+2k2+1)17T(k)=\left({4k^4+2k^2+1}\right)^{17} 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate the derivative of T(k)=(4k4+2k2+1)17T(k)=\left({4k^4+2k^2+1}\right)^{17}.

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연쇄 법칙을 이용하면,

T′(k)=ddk{(4k4+2k2+1)17}=17(4k4+2k2+1)16⋅ddk{4k4+2k2+1}=17(4k4+2k2+1)16⋅(16k3+4k)\begin{aligned} T'(k)&=\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}k}\left\{\left({4k^4+2k^2+1}\right)^{17}\right\}\\ &=17( 4k^4+2k^2+1)^{16}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}k}\{ 4k^4+2k^2+1\}\\ &=17(4k^4+2k^2+1)^{16}\cdot(16k^3+4k) \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Using the chain rule,

T′(k)=ddk{(4k4+2k2+1)17}=17(4k4+2k2+1)16⋅ddk{4k4+2k2+1}=17(4k4+2k2+1)16⋅(16k3+4k)\begin{aligned} T'(k)&=\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}k}\left\{\left({4k^4+2k^2+1}\right)^{17}\right\}\\ &=17( 4k^4+2k^2+1)^{16}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}k}\{ 4k^4+2k^2+1\}\\ &=17(4k^4+2k^2+1)^{16}\cdot(16k^3+4k) \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 4번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
5.CLP-1 · 2.9절 · 6번우리말 번역

f(x)=x2+1x2−1f(x)=\sqrt{\dfrac{x^2+1}{x^2-1}} 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate the derivative of f(x)=x2+1x2−1f(x)=\sqrt{\dfrac{x^2+1}{x^2-1}}.

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연쇄 법칙을 이용하면:

ddx{x2+1x2−1}=12x2+1x2−1⋅ddx{x2+1x2−1}=12x2−1x2+1⋅ddx{x2+1x2−1}이제 몫의 미분법을 이용하면:=12x2−1x2+1⋅((x2−1)(2x)−(x2+1)2x(x2−1)2)=12x2−1x2+1⋅(−4x(x2−1)2)=x2−1x2+1⋅(−2x(x2−1)2)=−2x(x2−1)x4−1\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\sqrt{\frac{x^2+1}{x^2-1}}\right\}&=\frac{1}{2\sqrt{ \frac{x^2+1}{x^2-1}}}\cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ \frac{x^2+1}{x^2-1}\right\}\\ &=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\frac{x^2+1}{x^2-1}\right\} \\ \text{이제 몫의 미분법을 이용하면:} \\ &=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\left(\frac{(x^2-1)(2x)-(x^2+1)2x}{(x^2-1)^2}\right)\\ &=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\left(\frac{-4x}{(x^2-1)^2}\right)\\ &=\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\left(\frac{-2x}{(x^2-1)^2}\right)\\ &=\frac{-2x}{({x^2-1})\sqrt{x^4-1}} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Using the chain rule:

ddx{x2+1x2−1}=12x2+1x2−1⋅ddx{x2+1x2−1}=12x2−1x2+1⋅ddx{x2+1x2−1}And now, the quotient rule:=12x2−1x2+1⋅((x2−1)(2x)−(x2+1)2x(x2−1)2)=12x2−1x2+1⋅(−4x(x2−1)2)=x2−1x2+1⋅(−2x(x2−1)2)=−2x(x2−1)x4−1\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\sqrt{\frac{x^2+1}{x^2-1}}\right\}&=\frac{1}{2\sqrt{ \frac{x^2+1}{x^2-1}}}\cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ \frac{x^2+1}{x^2-1}\right\}\\ &=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\frac{x^2+1}{x^2-1}\right\} \\ \text{And now, the quotient rule:} \\ &=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\left(\frac{(x^2-1)(2x)-(x^2+1)2x}{(x^2-1)^2}\right)\\ &=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\left(\frac{-4x}{(x^2-1)^2}\right)\\ &=\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\left(\frac{-2x}{(x^2-1)^2}\right)\\ &=\frac{-2x}{({x^2-1})\sqrt{x^4-1}} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.9절 · 19번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
6.CLP-1 · 2.9절 · 7번우리말 번역

f(x)=ecos⁡(x2)f(x)=e^{\cos(x^2)} 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

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

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g(x)=exg(x)=e^x, h(x)=cos⁡(x2)h(x)=\cos(x^2) 이라 하면 f(x)=g(h(x))f(x)=g(h(x)) 이므로 f′(x)=g′(h(x))⋅h′(x)f'(x)=g'(h(x))\cdot h'(x) 이다.

f′(x)=ecos⁡(x2)⋅ddx{cos⁡(x2)}In order to evaluate ddx{cos⁡(x2)}, we’ll need the chain rule again.=ecos⁡(x2)⋅[−sin⁡(x2)]⋅ddx{x2}=−ecos⁡(x2)⋅sin⁡(x2)⋅2x\begin{aligned} f'(x)&=e^{ \cos(x^2)}\cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ \cos(x^2)\} \\ \text{In order to evaluate $\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{{\cos(x^2)}\}$, we'll need the chain rule \textit{again}.} \\ &=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)

If we let g(x)=exg(x)=e^x and h(x)=cos⁡(x2)h(x)=\cos(x^2), then f(x)=g(h(x))f(x)=g(h(x)), so f′(x)=g′(h(x))⋅h′(x)f'(x)=g'(h(x))\cdot h'(x).

f′(x)=ecos⁡(x2)⋅ddx{cos⁡(x2)}In order to evaluate ddx{cos⁡(x2)}, we’ll need the chain rule again.=ecos⁡(x2)⋅[−sin⁡(x2)]⋅ddx{x2}=−ecos⁡(x2)⋅sin⁡(x2)⋅2x\begin{aligned} f'(x)&=e^{ \cos(x^2)}\cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ \cos(x^2)\} \\ \text{In order to evaluate $\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{{\cos(x^2)}\}$, we'll need the chain rule \textit{again}.} \\ &=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 풀기CLP-1 · 2.9절 · 18번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
7.CLP-1 · 2.9절 · 8번우리말 번역

f(x)=g(x/h(x))f(x) = g\big(x/h(x)\big), h(2)=2h(2) = 2, h′(2)=3h'(2) = 3, g′(1)=4g'(1) = 4 일 때, f′(2)f'(2) 의 값을 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate f′(2)f'(2) if f(x)=g(x/h(x))f(x) = g\big(x/h(x)\big), h(2)=2h(2) = 2, h′(2)=3h'(2) = 3, g′(1)=4g'(1) = 4.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

연쇄 법칙을 쓰고, 이어서 몫의 미분법을 쓴다:

f′(x)=g′(xh(x))⋅ddx{xh(x)}=g′(xh(x))⋅h(x)−xh′(x)h(x)2x=2일 때:f′(2)=g′(2h(2))h(2)−2h′(2)h(2)2=42−2×322=−4\begin{aligned} f'(x) &=g'\left( \frac{x}{h(x)}\right)\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ \frac{x}{h(x)} \right\} \\&= g'\left(\frac{x}{h(x)}\right)\cdot\frac{h(x)-xh'(x)}{h(x)^2} \\ \text{$x=2$일 때:} \\ f'(2) &= g'\left(\frac{2}{h(2)}\right)\frac{h(2)-2h'(2)}{h(2)^2}\\ &= 4\frac{2-2\times3}{2^2} =-4 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

We use the chain rule, followed by the quotient rule:

f′(x)=g′(xh(x))⋅ddx{xh(x)}=g′(xh(x))⋅h(x)−xh′(x)h(x)2When x=2:f′(2)=g′(2h(2))h(2)−2h′(2)h(2)2=42−2×322=−4\begin{aligned} f'(x) &=g'\left( \frac{x}{h(x)}\right)\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ \frac{x}{h(x)} \right\} \\&= g'\left(\frac{x}{h(x)}\right)\cdot\frac{h(x)-xh'(x)}{h(x)^2} \\ \text{When $x=2$:} \\ f'(2) &= g'\left(\frac{2}{h(2)}\right)\frac{h(2)-2h'(2)}{h(2)^2}\\ &= 4\frac{2-2\times3}{2^2} =-4 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 3.6절 · 14번
# 합성함수의 미분법계산보통자동 분류
8.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)}.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

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
9.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
10.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}}.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

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
11.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
12.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
13.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
14.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
15.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
16.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
17.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
18.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)}.

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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
19.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)

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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
20.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