문제 은행 · 미적분 · 미적분Ⅱ · 미분법

합성함수의 미분법

먼저 혼자 풀어 보고, 풀이로 확인한 다음, 아래 「한 번 더」 문제로 이어서 연습하세요.

CLP-1 · 2.9절 · 6번우리말 번역

f(x)=x2+1x2−1f(x)=\sqrt{\dfrac{x^2+1}{x^2-1}} 의 도함수를 구하세요.

영어 원문 보기

Evaluate the derivative of f(x)=x2+1x2−1f(x)=\sqrt{\dfrac{x^2+1}{x^2-1}}.

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연쇄 법칙을 이용하면:

ddx{x2+1x2−1}=12x2+1x2−1⋅ddx{x2+1x2−1}=12x2−1x2+1⋅ddx{x2+1x2−1}이제 몫의 미분법을 이용하면:=12x2−1x2+1⋅((x2−1)(2x)−(x2+1)2x(x2−1)2)=12x2−1x2+1⋅(−4x(x2−1)2)=x2−1x2+1⋅(−2x(x2−1)2)=−2x(x2−1)x4−1\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\sqrt{\frac{x^2+1}{x^2-1}}\right\}&=\frac{1}{2\sqrt{ \frac{x^2+1}{x^2-1}}}\cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ \frac{x^2+1}{x^2-1}\right\}\\ &=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\frac{x^2+1}{x^2-1}\right\} \\ \text{이제 몫의 미분법을 이용하면:} \\ &=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\left(\frac{(x^2-1)(2x)-(x^2+1)2x}{(x^2-1)^2}\right)\\ &=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\left(\frac{-4x}{(x^2-1)^2}\right)\\ &=\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\left(\frac{-2x}{(x^2-1)^2}\right)\\ &=\frac{-2x}{({x^2-1})\sqrt{x^4-1}} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Using the chain rule:

ddx{x2+1x2−1}=12x2+1x2−1⋅ddx{x2+1x2−1}=12x2−1x2+1⋅ddx{x2+1x2−1}And now, the quotient rule:=12x2−1x2+1⋅((x2−1)(2x)−(x2+1)2x(x2−1)2)=12x2−1x2+1⋅(−4x(x2−1)2)=x2−1x2+1⋅(−2x(x2−1)2)=−2x(x2−1)x4−1\begin{aligned} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\sqrt{\frac{x^2+1}{x^2-1}}\right\}&=\frac{1}{2\sqrt{ \frac{x^2+1}{x^2-1}}}\cdot \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{ \frac{x^2+1}{x^2-1}\right\}\\ &=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\frac{x^2+1}{x^2-1}\right\} \\ \text{And now, the quotient rule:} \\ &=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\left(\frac{(x^2-1)(2x)-(x^2+1)2x}{(x^2-1)^2}\right)\\ &=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\left(\frac{-4x}{(x^2-1)^2}\right)\\ &=\sqrt{\frac{x^2-1}{x^2+1}}\cdot\left(\frac{-2x}{(x^2-1)^2}\right)\\ &=\frac{-2x}{({x^2-1})\sqrt{x^4-1}} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제CLP-1 · 2.9절 · 19번우리말 번역

다음 함수의 x=1x=1 에서의 미분계수를 구하세요: f(x)=x31+e3xf(x)=\dfrac{x^3}{1+e^{3x}}.

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몫의 미분법을 이용하면,

f′(x)=(3x2)(1+e3x)−(x3)⋅ddx{1+e3x}(1+e3x)2이제 연쇄 법칙을 이용하면:=(3x2)(1+e3x)−(x3)(3e3x)(1+e3x)2따라서 x=1 일 때:f′(1)=3(1+e3)−3e3(1+e3)2=3(1+e3)2\begin{aligned} f'(x)&=\frac{(3x^2)(1+e^{3x})-(x^3)\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{1+e^{3x}\}}{{(1+e^{3x})}^2} \\ \text{이제 연쇄 법칙을 이용하면:} \\ &=\frac{(3x^2)(1+e^{3x})-(x^3)(3e^{3x})}{{(1+e^{3x})}^2} \\ \text{따라서 $x=1$ 일 때:} \\ f'(1)&=\frac{3(1+e^{3})-3e^{3}}{{(1+e^{3})}^2}=\frac{3}{{(1+e^{3})}^2} \end{aligned}

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