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

2문제 · 1 / 1쪽

1.CLP-1 · 2.7절 · 1번우리말 번역

그래프의 곡선을 다음 함수와 짝지으세요. (a) y=(12)x(b) y=1x(c) y=2x(d) y=2−x(e) y=3x(a)~ y=\left(\frac{1}{2}\right)^x \qquad(b)~ y=1^x\qquad (c)~ y=2^x \qquad (d)~ y=2^{-x}\qquad(e)~ y=3^x

그림

영어 원문 보기

Match the curves in the graph to the following functions: (a) y=(12)x(b) y=1x(c) y=2x(d) y=2−x(e) y=3x(a)~ y=\left(\frac{1}{2}\right)^x \qquad(b)~ y=1^x\qquad (c)~ y=2^x \qquad (d)~ y=2^{-x}\qquad(e)~ y=3^x

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정답·풀이 보기

모든 xx 에 대해 1x=11^x=1 이므로 (b)(b) 는 상수함수 y=1y=1 이다. 따라서 D는 (b)(b) 와 짝지어진다.

2−x=12x=(12)x2^{-x}=\frac{1}{2^x}=\left(\frac{1}{2}\right)^x 이므로 함수 (a)(a) 와 (d)(d) 는 서로 같다. 이 함수는 주어진 함수 중 x→−∞x\to-\infty 일 때 커지고 x→∞x \to \infty 일 때 작아지는 유일한 함수이므로, A는 (a)(a) 와 (d)(d) 에 짝지어진다.

이제 B와 C가 (c)(c) 와 (e)(e) 에 짝지어지는 일이 남는다. 3>23>2 이므로 x>0x>0 일 때 3x>2x3^x>2^x 이다. 따라서 (e)(e) 는 xx축의 오른쪽에서 더 빠르게 커지는 함수에 짝지어진다. 즉 B는 (e)(e) 에, C는 (c)(c) 에 짝지어진다.

원본 교재 풀이(영어)

Since 1x=11^x=1 for any xx, we see that (b)(b) is just the constant function y=1y=1, so D matches to (b)(b).

Since 2−x=12x=(12)x2^{-x}=\frac{1}{2^x}=\left(\frac{1}{2}\right)^x, functions (a)(a) and (d)(d) are the same. This is the only function out of the lot that grows as x→−∞x\to-\infty and shrinks as x→∞x \to \infty, so A matches to (a)(a) and (d)(d).

This leaves B and C to match to (c)(c) and (e)(e). Since 3>23>2, when x>0x>0, 3x>2x3^x>2^x. So, (e)(e) matches to the function that grows more quickly to the right of the xx-axis: B matches to (e)(e), and C matches to (c)(c).

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.7절 · 3번
# 지수함수와 로그함수의 미분그래프·표 해석기본자동 분류
2.CLP-1 · 2.7절 · 2번우리말 번역

아래 그래프는 지수함수 f(x)=axf(x)=a^x 와 그 도함수 f′(x)f'(x) 를 나타낸 것입니다. 상수 aa 를 설명하는 보기를 모두 고르세요. (a) a<0(b) a>0(c) a<1(d) a>1(e) a<e(f) a>e(a)~a<0\qquad(b)~a>0\qquad\qquad(c)~a<1\qquad(d)~a>1\qquad\qquad(e)~a<e\qquad(f)~a>e

그림

영어 원문 보기

The graph below shows an exponential function f(x)=axf(x)=a^x and its derivative f′(x)f'(x). Choose all the options that describe the constant aa. (a) a<0(b) a>0(c) a<1(d) a>1(e) a<e(f) a>e(a)~a<0\qquad(b)~a>0\qquad\qquad(c)~a<1\qquad(d)~a>1\qquad\qquad(e)~a<e\qquad(f)~a>e

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정답·풀이 보기

먼저 aa 가 1보다 큰지 작은지에 따라 지수함수 axa^x 가 어떻게 변하는지 살펴보자. 알다시피 lim⁡x→∞ax={∞a>10a<1\displaystyle \lim_{x\to\infty}a^x=\left\{\begin{array}{ll} \infty & a>1\\0&a<1 \end{array}\right. 이고 lim⁡x→−∞ax={0a>1∞a<1\displaystyle \lim_{x\to-\infty}a^x=\left\{\begin{array}{ll} 0 & a>1\\\infty&a<1 \end{array}\right. 이다. 주어진 함수는 lim⁡x→∞f(x)=∞\displaystyle \lim_{x \to \infty} f(x)=\infty 이고 lim⁡x→−∞f(x)=0\displaystyle \lim_{x \to -\infty} f(x)=0 이므로 a>1a>1 이다. 따라서 (d)(d) 가 성립하고 (b)(b) 도 성립한다. (axa^x 가 모든 실수에서 정의되므로 (b)(b) 가 성립함을 알 수도 있다.)

이제 aa 가 ee 보다 큰지 작은지 판단해야 한다. (aa 가 ee 와 같다면 f′(x)f'(x) 는 f(x)f(x) 와 같을 것이다.) 본문에서 함수 C(a)=lim⁡h→0ah−1hC(a)=\displaystyle \lim_{h \to 0} \dfrac{a^h-1}{h} 에 대해 ddx{ax}=C(a)ax\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{a^x\}=C(a)a^x 임을 보았다. C(e)=1C(e)=1 임을 안다. (사실 ee 는 이 성질을 갖는 수로 정한 것이다.) 그래프에서 f′(x)<f(x)f'(x)<f(x) 임을 알 수 있으므로 C(a)<1=C(e)C(a)<1=C(e) 이다. 즉 lim⁡h→0ah−1h<lim⁡h→0eh−1h\displaystyle \lim_{h \to 0} \dfrac{a^h-1}{h}<\displaystyle \lim_{h \to 0} \dfrac{e^h-1}{h} 이므로 a<ea<e 이다. 따라서 (e)(e) 가 성립한다.

원본 교재 풀이(영어)

First, let's consider the behaviour of exponential functions axa^x based on whether aa is greater or less than 1. As we know, lim⁡x→∞ax={∞a>10a<1\displaystyle \lim_{x\to\infty}a^x=\left\{\begin{array}{ll} \infty & a>1\\0&a<1 \end{array}\right. and lim⁡x→−∞ax={0a>1∞a<1\displaystyle \lim_{x\to-\infty}a^x=\left\{\begin{array}{ll} 0 & a>1\\\infty&a<1 \end{array}\right.. Our function has lim⁡x→∞f(x)=∞\displaystyle \lim_{x \to \infty} f(x)=\infty and lim⁡x→−∞f(x)=0\displaystyle \lim_{x \to -\infty} f(x)=0, so we conclude a>1a>1: thus (d)(d) and also (b)(b) hold. (We could have also seen that (b)(b) holds because axa^x is defined for all real numbers.)

It remains to decide whether aa is greater or less than ee. (If aa were equal to ee, then f′(x)f'(x) would be the same as f(x)f(x).) We saw in the text that ddx{ax}=C(a)ax\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{a^x\}=C(a)a^x for the function C(a)=lim⁡h→0ah−1hC(a)=\displaystyle \lim_{h \to 0} \dfrac{a^h-1}{h}. We know that C(e)=1C(e)=1. (Actually, we chose ee to be the number that has this property.) From our graph, we see that f′(x)<f(x)f'(x)<f(x), so C(a)<1=C(e)C(a)<1=C(e). In other words, lim⁡h→0ah−1h<lim⁡h→0eh−1h\displaystyle \lim_{h \to 0} \dfrac{a^h-1}{h}<\displaystyle \lim_{h \to 0} \dfrac{e^h-1}{h}; so, a<ea<e. Thus (e)(e) holds.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 2.7절 · 5번
# 지수함수와 로그함수의 미분그래프·표 해석기본자동 분류