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

3문제 · 1 / 1쪽

1.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}

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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
2.OpenStax 1권 · 3.9절 · 9번우리말 풀이

다음 함수에 대하여 f′(x)f'(x) 를 구하세요.

f(x)=xπ⋅πxf(x)=x^{\pi }\cdot \pi^{x}

영어 원문 보기

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

f(x)=xπ⋅πxf(x)={x}^{\pi }\cdot {\pi }^{x}

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xπx^{\pi} 는 밑이 변수(거듭제곱함수), πx\pi^x 는 지수가 변수(지수함수)예요. 둘의 미분 공식이 다르다는 걸 구별해요.

  1. 1

    두 함수의 곱이므로 곱의 미분법을 써요. u=xπu=x^{\pi}, v=πxv=\pi^{x} 로 놓아요.

  2. 2

    u=xπu=x^{\pi} 는 xx 의 거듭제곱이에요. π\pi 는 그냥 상수이므로 (xn)′=nxn−1(x^n)'=nx^{n-1} 을 그대로 써요.

    u′=πxπ−1u'=\pi x^{\pi-1}

  3. 3

    v=πxv=\pi^{x} 는 지수에 xx 가 있는 지수함수예요. (ax)′=axln⁡a(a^x)'=a^x\ln a 이므로

    v′=πxln⁡πv'=\pi^{x}\ln\pi

  4. 4

    곱의 미분법 u′v+uv′u'v+uv' 에 넣어요.

    f′(x)=πxπ−1⋅πx+xπ⋅πxln⁡πf'(x)=\pi x^{\pi-1}\cdot\pi^{x}+x^{\pi}\cdot\pi^{x}\ln\pi

답

f′(x)=πxπ−1⋅πx+xπ⋅πxln⁡πf'(x)=\pi x^{\pi-1}\cdot\pi^{x}+x^{\pi}\cdot\pi^{x}\ln\pi

자주 하는 실수

πx\pi^x 를 거듭제곱처럼 xπx−1x\pi^{x-1} 로 미분하거나, xπx^{\pi} 를 지수함수처럼 xπln⁡xx^{\pi}\ln x 로 미분해요.

원본 교재 풀이(영어)

πxπ−1⋅πx+xπ⋅πxln⁡π\pi {x}^{\pi -1}\cdot {\pi }^{x}+{x}^{\pi }\cdot {\pi }^{x}\ln \pi

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 3.9절 · 1번
3.OpenStax 1권 · 3.9절 · 17번우리말 풀이

로그미분법을 이용하여 dydx\frac{dy}{dx} 를 구하세요.

y=(sin⁡2x)4xy={(\sin 2x)}^{4x}

영어 원문 보기

For the following exercises, use logarithmic differentiation to find dydx.\frac{dy}{dx}.

y=(sin⁡2x)4xy={(\sin 2x)}^{4x}

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밑과 지수에 모두 xx 가 있으면 양변에 자연로그를 취해 지수를 앞으로 내린 뒤 미분해요.

  1. 1

    밑과 지수에 모두 xx 가 있어서 바로 미분 공식을 쓸 수 없어요. 양변에 자연로그를 취하면 지수가 앞으로 내려와요.

    ln⁡y=4xln⁡(sin⁡2x)\ln y=4x\ln(\sin 2x)

  2. 2

    양변을 xx 에 대해 미분해요. 왼쪽은 합성함수 미분으로 1ydydx\frac{1}{y}\frac{dy}{dx} 가 돼요. 오른쪽은 4x4x 와 ln⁡(sin⁡2x)\ln(\sin 2x) 의 곱이므로 곱의 미분법을 써요.

    1ydydx=4ln⁡(sin⁡2x)+4x⋅(sin⁡2x)′sin⁡2x\frac{1}{y}\frac{dy}{dx}=4\ln(\sin 2x)+4x\cdot\frac{(\sin 2x)'}{\sin 2x}

  3. 3

    (sin⁡2x)′=2cos⁡2x(\sin 2x)'=2\cos 2x 이므로 2cos⁡2xsin⁡2x=2cot⁡2x\dfrac{2\cos 2x}{\sin 2x}=2\cot 2x 예요. 따라서

    1ydydx=4ln⁡(sin⁡2x)+8xcot⁡2x\frac{1}{y}\frac{dy}{dx}=4\ln(\sin 2x)+8x\cot 2x

  4. 4

    양변에 yy 를 곱하고 yy 를 원래 식으로 되돌려요.

    dydx=(sin⁡2x)4x[4ln⁡(sin⁡2x)+8xcot⁡2x]\frac{dy}{dx}={(\sin 2x)}^{4x}\Big[4\ln(\sin 2x)+8x\cot 2x\Big]

답

dydx=(sin⁡2x)4x[4ln⁡(sin⁡2x)+8xcot⁡2x]\dfrac{dy}{dx}={(\sin 2x)}^{4x}\left[4\ln(\sin 2x)+8x\cot 2x\right]

자주 하는 실수

마지막에 yy 를 곱하는 것을 잊거나, sin⁡2x\sin 2x 의 속미분 22 를 빠뜨려요.

원본 교재 풀이(영어)

(sin⁡2x)4x[4⋅ln⁡(sin⁡2x)+8x⋅cot⁡2x]{(\sin 2x)}^{4x}[4\cdot \ln (\sin 2x)+8x\cdot \cot 2x]

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 3.9절 · 9번