사인과 코사인의 도함수를 이미 알고 있을 때, 몫의 미분법을 이용하여 탄젠트의 도함수를 구하는 방법을 보이세요.
영어 원문 보기
Show how you can use the quotient rule to find the derivative of tangent, if you already know the derivatives of sine and cosine.
문제 은행 · 미적분 · 미적분Ⅱ · 미분법
sin x, cos x, tan x 등의 도함수를 구한다
유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.
49문제 · 3 / 3쪽
사인과 코사인의 도함수를 이미 알고 있을 때, 몫의 미분법을 이용하여 탄젠트의 도함수를 구하는 방법을 보이세요.
Show how you can use the quotient rule to find the derivative of tangent, if you already know the derivatives of sine and cosine.
함수 의 도함수가 모든 에 대해 존재한다. 상수 와 의 값을 구하세요.
The derivative of the function exists for all . Determine the values of the constants and .
함수 가 에서 연속이려면 왼쪽 부분의 식 와 오른쪽 부분의 식 가 에서 서로 같아야 한다. 따라서
에서 미분계수 가 존재하려면 극한 가 존재해야 한다. 특히 극한 와 가 존재하고 서로 같아야 한다.
일 때 이므로 이다. 따라서
마찬가지로 일 때 이므로 이고
왼쪽 극한과 오른쪽 극한이 같아야 하므로
In order for the function to be continuous at , the left half formula and the right half formula must match up at . This forces
In order for the derivative to exist at , the limit must exist. In particular, the limits and must exist and be equal to each other.
When , this means , so . So:
Similarly, when , then , so and
Since the limits from the left and right must be equal, this forces
의 도함수가 존재하는 의 값은 무엇입니까?
For which values of does the derivative of exist?
가 존재하려면 가 존재해야 한다. 정수 에 대하여 일 때마다 가 존재하지 않음은 이미 알고 있다. 조금 더 살펴보면, 이므로 탄젠트가 존재하지 않는 점은 코사인이 0인 점과 정확히 일치한다.
그래프를 보면 탄젠트는 정의역에서 매끄러운 곡선처럼 보이므로, 탄젠트가 정의된 모든 곳에서 그 도함수도 정의된다고 짐작할 수 있다. 이를 확인할 수 있다. 이다. 실제로 가 0이 아닌 곳에서는 이 존재한다.
따라서 는 어떤 정수 에 대하여 인 경우를 제외한 모든 의 값에서 존재한다.
In order for to exist, has to exist. We already know that does not exist whenever for any integer . If we look a little deeper, since , the points where tangent does not exist correspond exactly to the points where cosine is zero.
From its graph, tangent looks like a smooth curve over its domain, so we might guess that everywhere tangent is defined, its derivative is defined. We can check this: . Indeed, wherever is nonzero, exists.
So, exists for all values of except when for some integer .
의 도함수가 존재하는 의 값은 무엇입니까? 답을 설명하세요.
For what values of does the derivative of exist? Explain your answer.
일 때마다 이 함수는 미분가능하다. 그 도함수가
이고, 이는 이 아닌 한 잘 정의되기 때문이다. 을 풀면 와 을 얻는다. 따라서 이 함수는 와 을 제외한 모든 실수 에서 미분가능하다.
The function is differentiable whenever since the derivative equals
which is well-defined unless . We solve and get and . So, the function is differentiable for all real values except for and for .
의 어떤 값에서 의 도함수가 존재하는지 구하세요. 답을 설명하세요.
For what values of does the derivative of exist? Explain your answer.
도함수가 다음과 같으므로 일 때마다 이 함수는 미분가능하다.
이 식은 이 아니면 잘 정의된다. 이는 가 의 정수 배일 때 일어난다. 따라서 이 함수는 를 제외한 모든 실수 에서 미분가능하다. 여기서 은 임의의 정수이다.
The function is differentiable whenever since the derivative equals
which is well-defined unless . This happens when is an integer multiple of . So, the function is differentiable for all real values except , where is any integer.
함수 가 수평인 접선을 갖는 의 값은 무엇인지 구하세요.
For which values of does the function have a horizontal tangent line?
을 풀어야 한다. 즉, 이다. 는 항상 양수이므로 인 모든 점을 찾아야 한다. 즉, 인 의 값을 모두 찾아야 한다. 단위원을 살펴보면 임의의 정수 에 대해 일 때마다 이것이 성립함을 알 수 있다.

We are asked to solve . That is, . Since is always positive, that means we need to find all points where . That is, we need to find all values of where . Looking at the unit circle, we see this happens whenever for any integer .

의 값을 구하세요.
Evaluate .
임을 떠올리자. 이를 이용하기 위해 분자와 분모를 으로 나눈다(분모에서 사인의 거듭제곱이 이고, 분모가 0으로 가면 대체로 극한을 구하기 더 어렵기 때문이다).
이제 분모는 1로 가므로 다루기 쉽지만, 분자에 있는 분수 을 처리해야 한다. 이 분수는 그다지 익숙하지 않지만, 가 0으로 가면 도 0으로 가므로 은 로 간다는 것을 안다. 따라서
Recall that . In order to take advantage of this knowledge, we divide the numerator and denominator by (because is the power of sine in the denominator, and a denominator that goes to zero generally makes a limit harder).
Now the denominator goes to 1, which is nice, but we need to take care of the fraction in the numerator. This fraction isn't very familiar, but we know that, as goes to zero, also goes to zero, so that goes to . Consequently,
이라 하자.
(a) 인 점에서 의 접선의 기울기를 정확히 구하세요. (b) 인 점에서 의 접선을 이용한 근사식을 구하세요. (c) 인 점에서 는 증가합니까, 감소합니까, 아니면 어느 쪽도 아닙니까? (d) 인 점에서 의 접선은 곡선의 위쪽에 있습니까, 아래쪽에 있습니까, 아니면 어느 쪽도 아닙니까? 함수나 접선의 그래프를 그리지 않고도 이 문제에 답하려면 어떻게 해야 하는지 설명하세요.
Let .
(a) Determine the exact slope of the tangent line to at the point where . (b) Determine the tangent line approximation to at the point where . (c) At the point where , is increasing, decreasing, or neither? (d) At the point where , does the tangent line to lie above the curve, below the curve, or neither? How can you answer this question without even graphing the function or the tangent line?
(a) 에서 의 그래프에 접하는 직선의 기울기는 이다. 를 구하기 위해 먼저 를 구하면 이다. 따라서 (b) 에서 의 일차근사식 는 L 이다. (a)에서 를 구했으므로 이다. 또한 이다. 따라서 이다. (c) 미분가능한 함수 가 에서 증가하는 것은 일 때, 그리고 그 경우에 한하고, 감소하는 것은 일 때, 그리고 그 경우에 한한다. 그런데 이므로 는 에서 감소한다. (d) 함수 로 정의된 곡선이 에서 아래로 볼록이면 에서 의 접선은 곡선의 아래쪽에 있고, 의 그래프가 에서 위로 볼록이면 에서 의 접선은 곡선의 위쪽에 있다. 곡선의 오목·볼록은 이계도함수로 결정되며 이다. 이므로 의 그래프는 에서 위로 볼록이고, 이 점에서 의 접선은 곡선의 위쪽에 있다.
(a) The slope of the line tangent to the graph of at is given by . To find we first find , which is . Thus, (b) The linearization to at is L. We calculated in part (a) and so . We also have . Hence . (c) A differentiable function is increasing at if and only if and decreasing if and only if . Now , so is decreasing at . (d) If a curve defined by a function is concave up at , then the tangent line to at lies below the curve and if the graph of is concave down at , then the tangent line to at lies above the curve. The concavity of a curve is determined by the second derivative and . Since the graph of is concave down at and the tangent line to lies above the curve at this point.
를 다음 규칙으로 주어진 함수라 하자.
(a) 를 구하세요. (b) 인 점에서 의 접선의 방정식을 구하세요. (c) 에서 는 증가하는지, 감소하는지, 둘 다 아닌지 판단하세요. 그 이유를 설명하세요.
Let be given by the rule
(a) Determine . (b) Find an equation for the tangent line to at the point where . (c) At , is increasing, decreasing, or neither? Why?
(a) 몫의 미분법, 곱의 미분법, 합의 미분법, 상수배의 미분법을 사용하면 다음을 얻는다. (b) 이고 이므로, 인 점에서 의 접선의 방정식은 이다. (c) 이 양수이므로 는 에서 증가한다.
(a) We use the quotient, product, sum, and constant multiple rules to obtain (b) We have and , so an equation for the tangent line to at the point where is . (c) We found that is positive, so is increasing at .