연습문제 37–42에서 로그미분법을 이용하여 를 구한 다음, 주어진 의 값에서 접선의 방정식을 구하세요.
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영어 원문 보기
In Exercises 37–42, use logarithmic differentiation to find , then find the equation of the tangent line at the indicated –value.
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문제 은행 · 미적분 · 미적분Ⅱ · 미분법
x, y가 섞인 식 그대로 미분해 dy/dx를 구한다
유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.
59문제 · 3 / 3쪽
연습문제 37–42에서 로그미분법을 이용하여 를 구한 다음, 주어진 의 값에서 접선의 방정식을 구하세요.
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In Exercises 37–42, use logarithmic differentiation to find , then find the equation of the tangent line at the indicated –value.
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연습문제 37–42에서 로그미분법을 이용하여 를 구한 다음, 주어진 의 값에서 접선의 방정식을 구하세요.
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In Exercises 37–42, use logarithmic differentiation to find , then find the equation of the tangent line at the indicated –value.
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연습문제 37–42에서 로그미분법을 이용하여 를 구한 다음, 주어진 의 값에서 접선의 방정식을 구하세요.
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In Exercises 37–42, use logarithmic differentiation to find , then find the equation of the tangent line at the indicated –value.
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을 음함수 미분하면 이라는 식을 얻는다. 을 미분하여 을 얻는 단계에서 아래의 법칙 중 어느 것(들)을 사용했나요?
(a) 거듭제곱의 미분법 (b) 연쇄 법칙 (c) 몫의 미분법 (d) 지수함수의 도함수
If we implicitly differentiate , we get the equation . In the step where we differentiate to obtain , which rule(s) below are we using?
(a) power rule (b) chain rule (c) quotient rule (d) derivatives of exponential functions
거듭제곱의 미분법 (a)과 연쇄 법칙 (b)을 사용한다. 거듭제곱의 미분법에 따라 지수 2를 앞으로 내리고, 연쇄 법칙에 따라 을 곱한다.
여기에는 분수식이 없으므로 몫의 미분법은 필요하지 않다. 지수함수는 꼴이지만, 주어진 함수는 꼴이므로 (d)는 사용하지 않았다.
We use the power rule (a) and the chain rule (b): the power rule tells us to “bring down the 2", and the chain rule tells us to multiply by .
There is no need for the quotient rule here, as there are no quotients. Exponential functions have the form , but our function has the form , so we did not use (d).
일 때, 를 구하세요.
Find if .
는 의 함수임을 기억하자. 먼저 음함수 미분을 한다.
Remember that is a function of . We begin with implicit differentiation.
일 때, 를 구하세요.
If , compute .
등식의 양변을 에 대해 미분한다.
Differentiate both sides of the equation with respect to :
일 때, 인 점에서 의 값을 구하세요.
If , then find at the points where .
따라서 이다.
So .
일 때, 를 구하세요.
If compute .
등식을 미분하여 푼다.
Differentiate the equation and solve:
이면, 인 점에서 을 구하세요.
If , then find at the points where .
따라서 이다.
So .
일 때 를 구하세요.
If compute .
이면, 인 점에서 을 구하세요.
If , then find at the points where .
따라서 이다.
So .
타원 위의 어느 점에서 접선이 직선 와 평행합니까?
At what points on the ellipse is the tangent line parallel to the line ?
문제는 타원 위의 어느 점에서 인지를 묻고 있다. 따라서 먼저 음함수 미분을 한다.
따라서 타원 위에서 접선이 직선 와 평행한 점은 이고 일 때, 그리고 이고 일 때이다. 즉, 점 와 이다.
The question asks at which points on the ellipse . So, we begin by differentiating, implicitly:
So, the points along the ellipse where the tangent line is parallel to the line occur when and , and when and . That is, the points and .
방정식 로 정의된 곡선에서 점 에서의 접선의 기울기를 구하세요.
For the curve defined by the equation , find the slope of the tangent line at the point .
먼저 에 대해 음함수 미분을 한다.
First, we differentiate implicitly with respect to .
일 때, 를 구하세요.
If , find .
를 에 대해 음함수 미분하면
Implicitly differentiating with respect to gives
일 때, 인 점에서 을 구하세요.
If , then find at the points where .
따라서 이다.
So .
원 과 타원 의 접선이 서로 평행하게 되는 의 값을 모두 구하세요.
For what values of do the circle and the ellipse have parallel tangent lines?
접선의 기울기는 당연히 도함수로 주어지므로, 먼저 두 도형의 를 각각 구하자.
여기서는 약간 주의해야 한다. 일 때 두 곡선 모두 이 정의되지 않는다. 두 곡선 모두 일 때 접선이 수직이므로(따라서 실수값의 기울기가 없다!) 두 수직선은 실제로 평행하다.
따라서 일 때와 일 때, 두 곡선의 접선은 서로 평행하다.

The slope of the tangent line is, of course, given by the derivative, so let's start by finding of both shapes.
We need to be a tiny bit careful here: when , is not defined for either curve. For both curves, when , the tangent lines are vertical (and so have no real-valued slope!). Two vertical lines are indeed parallel.
So, for and for , the two curves have parallel tangent lines.

방정식 로 주어진 곡선을 생각하세요. 이 곡선의 접선이 수평이거나 수직인 점을 모두 구하세요. 반드시 그래프 도구를 사용하여 이 음함수 곡선을 그리고, 접선이 수평인 곳과 수직인 곳을 결정하기 위해 사용한 대수적 추론의 결과를 눈으로 확인하세요.
Consider the curve given by the equation . Find all points at which the tangent line to the curve is horizontal or vertical. Be sure to use a graphing utility to plot this implicit curve and to visually check the results of algebraic reasoning that you use to determine where the tangent lines are horizontal and vertical.
먼저 음함수 미분으로 를 구한다. 주어진 방정식의 양변을 를 의 함수로 보고 에 대해 미분하면
좌변에서 를 묶어 내고 에 대해 나누어 풀면
접선은 의 분자가 0인 곳에서 수평일 수 있고, 가 0인 곳에서 수직일 수 있다. 을 풀면
이므로 분자는 에서 0이다. 분모는 인 곳에서 0이다. 기술을 이용하여 의 해를 어림하면 분모는 과 에서 0이다.
다음으로, 수평 접선 또는 수직 접선이 생길 수 있는 이 점들의 좌표를 구해야 한다. 먼저 수평 접선이 생길 수 있는 위치를 생각한다. 일 때 이므로 이고, 따라서 , 또는 이다. 그러면 살펴볼 점은 , , , 의 네 개이다. 아래 그래프에서 에서의 접선은 수평이 아니지만(이 점에서는 의 분자와 분모가 모두 0이다) 나머지 세 점에서는 접선이 수평임을 분명히 알 수 있다.
이제 분자가 0인 다른 의 값에 대해서도 같은 방식으로 추론한다. 일 때 이고, 여기서도 , 또는 이다. 그러면 접선이 수평일 수 있는 점은 , , , 의 네 개이다. 에서는 수평 접선이 없지만 나머지 점에서는 그림에서 보듯이 수평 접선이 있다. 일 때도 비슷하게 추론하면 이고, 이로부터 를 얻으므로 세 점 , , 를 얻는다.
다시 분모가 0인 곳( 과 )으로 돌아가서, 접선이 수직인 점을 구한다. 아래 그림에서 또는 일 때는 수직 접선이 없음이 분명하므로, 따져 볼 값은 두 개이다.
일 때 이므로
이고, 이로부터 을 얻는다. 그림에서 , , , 에 수직 접선이 있음을 확인할 수 있다.
마지막으로 일 때 이므로
이고, 따라서 기술을 이용하면 이다. 이로써 접선이 수직인 점 와 가 추가로 나온다.
지금까지의 모든 풀이를 다음 그림에 정리하였다.
First, we compute by implicit differentiation. Differentiating both sides of the given equation with respect to while treating as a function of , we see that
Removing a factor of from the lefthand side and dividing to solve for , we have
The tangent line is potentially horizontal where the numerator of is zero and potentially vertical where is zero. Solving , we see that
so the numerator is zero at . The denominator is zero where . Using technology to estimate where , we see the denominator is zero at and .
Next, we need to find the coordinates of these points where potential horizontal or vertical tangent lines occur. First, we consider the potential horizontal tangent line locations. When , , and thus we know , from which it follows that , or . This leads to four points to consider: , , , and . It is apparent from the graph shown below that the tangent line at is not horizontal (here both the numerator and denominator of are zero), but at each of the other three points, the tangent line is horizontal.
We now reason similarly for the other -values where the numerator is zero. At , , and here again , or . This leads to four potential points where the tangent line is horizontal: , , , and . At , there's not a horizontal tangent line, but at each of the others there is, as seen in the figure. Similar reasoning when shows that , from which we find that , and thus the three points , , .
Returning to where the denominator is zero ( and ), we now determine points where the tangent line is vertical. Is is apparent from the figure below that there are no vertical tangent lines when or , so there are two values to pursue: .
When , it follows that , so
from which we find that . The figure confirms that there are vertical tangent lines at , , , and
Lastly, when , it follows , so
and thus via technology, . This leads to two additional points at which the tangent line is vertical: and .
All of our above work is summarized in the following figure.
방정식 로 주어진 곡선에 대하여, 점 에서 곡선에 그은 접선의 방정식을 구하세요.
For the curve given by the equation , find the equation of the tangent line to the curve at the point .
먼저 곡선에 접하는 직선의 기울기, 즉 를 구해야 한다. 이를 위해 를 의 함수로 보고 방정식의 양변을 에 대해 미분하면 다음을 얻는다.
좌변을 전개하면
오른쪽 두 항에서 를 공통인수로 묶어 내고 나머지 두 항을 우변으로 이항하면
따라서
점 에서
이다. 따라서 점 에서 곡선에 그은 접선의 방정식은 이다. 로 정의된 곡선의 일부와 점 에서의 접선이 다음 그림에 나타나 있다.
First we need to find the slope of the line tangent to the curve, or . To do so, we differentiate both sides of the equation with respect to , treating as a function of to obtain
Distributing on the left side of the equation,
Removing a factor of from two terms on the right and moving the other two terms to the righthand side,
Therefore,
At the point we have that
Therefore, the equation of the line tangent to the curve at the point is . A portion of the graph of the curve defined by and the tangent line to the curve at the point are shown in the following figure.
음함수 미분을 이용하면 이라고 가정할 때 공식 이 성립하는 이유를 다른 관점에서 볼 수 있습니다. 이 문제는 그 핵심 단계를 차례로 안내합니다.
(a) 라고 하세요. 이 등식을 자연로그 함수를 사용하여 를 (와 상수 )로 나타내는 식으로 다시 쓰세요. (b) (a)에서 구한 등식의 양변을 에 대해 미분하세요. 이때 는 음함수적으로 의 함수임에 유의하세요. (c) (b)에서 구한 등식을 에 대해 푼 다음, 의 정의를 이용하여 를 오직 로만 나타내세요. 무엇을 알게 되었나요?
Implicit differentiation enables us a different perspective from which to see why the rule holds, if we assume that . This exercise leads you through the key steps to do so.
(a) Let . Rewrite this equation using the natural logarithm function to write in terms of (and the constant ). (b) Differentiate both sides of the equation you found in (a) with respect to , keeping in mind that is implicitly a function of . (c) Solve the equation you found in (b) for , and then use the definition of to write solely in terms of . What have you found?
(a) 양변에 자연로그를 취하면 이다. 따라서 (b) 는 에 대해 상수이므로 로도 쓸 수 있다. 를 의 함수로 보고 (그리고 가 상수임을 다시 한번 유의하여) 양변을 에 대해 미분하면 (c) 에 대해 풀면 이다. 그런데 처음에 이었으므로 이고, 이는 임을 보여 준다.
(a) Taking the natural log of both sides, . Thus, it follows that (b) Remembering that is constant with respect to , we can also write . Differentiating both sides with respect to while treating as a function of (and again remembering that is constant), we have (c) Solving for , we see that . But recall from the outset that , and thus which shows that .