따라서 dx4d4tanx=8sec2xtan3x+16sec4xtanx 이다. 이것은 분명히 tanx 와 같지 않아 보이지만, 삼각함수의 항등식이 때로는 착각을 일으킬 수 있음을 기억해야 한다. 예를 들어 tan2x+1=sec2x 등이 있다. 따라서 두 함수가 같지 않음을 확실히 하려면, 한쪽의 값이 다른 쪽의 값과 달라지는 x 의 값을 찾아야 한다. x=4π 일 때:
8sec2xtan3x+16sec4xtanx=8(2)2(1)3+16(2)4(1)=80=1=tanx.
그러므로 (c)는 거짓이다.
원본 교재 풀이(영어)
For (a) and (b), notice the following:
dxdsinxdxdcosxdxd{−sinx}dxd{−cosx}dxdsinxThe fourth derivative is sinx is sinx, and the fourth derivative of cosx is cosx, so (a) and (b) are true.dxdtanxdxdsec2xdxd{2sec2xtanx}dxd{4sec2xtan2x+2sec4x}=cosx=−sinx=−cosx=sinx=cosx=sec2x=2secx(secxtanx)=2sec2xtanx=(4secx⋅secxtanx)tanx+2sec2xsec2x=4sec2xtan2x+2sec4x=(8secx⋅secxtanx)tan2x+4sec2x(2tanx⋅sec2x)+8sec3x⋅secxtanx=8sec2xtan3x+16sec4xtanx
So, dx4d4tanx=8sec2xtan3x+16sec4xtanx. It certainly seems like this is not the same as tanx, but remember that sometimes trig identities can fool you: tan2x+1=sec2x, and so on. So, to be absolutely sure that these are not equal, we need to find a value of x so that the output of one is not the same as the output of the other. When x=4π:
8sec2xtan3x+16sec4xtanx=8(2)2(1)3+16(2)4(1)=80=1=tanx.
So, (c) is false.
한 번 더 — 비슷한 문제CLP-1 · 2.14절 · 10번우리말 번역
시각 t 초에서 입자의 높이가 h(t)=−cost 로 주어진다. t=1 에서 입자는 빨라지고 있는지 느려지고 있는지 판단하세요.
다 풀었으면 정답 확인
입자의 속도는 h′(t)=sint 로 주어진다. 0<1<π 이므로
h′(1)>0 이다. 즉, 입자는 올라가고 있다(양의 방향, 여기서는 “위쪽"으로 움직이고 있다).
입자의 가속도는 h′′(t)=cost 이다. 0<1<2π 이므로 h′′(t)>0 이고, 따라서 h′(t) 는 증가한다. 즉, 입자는 위쪽으로 움직이고 있고, 그 속도가 점점 커지고 있다. 따라서 입자는 빨라지고 있다.