가 다음 식으로 음함수로 주어져 있다고 하자.
(a) 전미분 를 구하세요. (b) 점 에서의 선형 근사를 이용하여 의 값을 어림하세요.
영어 원문 보기
Let be given implicitly by
(a) Find the differential . (b) Use linear approximation at the point to approximate .
정답·풀이 보기
정의에 따라 , 에서의 전미분은
이므로 편도함수 와 를 구해야 한다. 주어진 조건에서
가 모든 와 에 대해 성립한다. 이 등식의 양변을 에 대해, 그리고 에 대해 각각 미분하면 연쇄 법칙에 의해
을 얻는다. 첫째 식을 에 대해, 둘째 식을 에 대해 풀면
이다. 따라서 , 에서의 전미분은
이다. 일반적인 와 에 대해서는 를 명시적으로 구할 수 없으므로, 이 이상 할 수 있는 것은 많지 않다.
(b) 특히 , 일 때
이고, 선형 근사는 다음과 같이 간단해진다.
, 로 잡으면
이다.
원본 교재 풀이(영어)
By definition, the differential at , is
so we have to determine the partial derivatives and . We are told that
for all and . Differentiating this equation with respect to and with respect to gives, by the chain rule,
Solving the first equation for and the second for gives
So the differential at , is
Since we can't solve explicitly for for general and . There's not much more that we can do with this.
(b) In particular, when and , we have
and the linear approximation simpifies to
Choosing and , we have
한 번 더 — 비슷한 문제CLP-3 · 2.6절 · 17번우리말 번역
금속의 두께가 0.04cm일 때, 지름이 8cm이고 높이가 12cm인 닫힌 금속 캔에 들어 있는 금속의 부피를 미분을 이용하여 어림하세요.
다 풀었으면 정답 확인
지름이 이고 높이가 인 원기둥의 부피는 이다. 이 문제의 표현은 주어진 치수가 안쪽 치수인지 바깥쪽 치수인지 밝히지 않아 다소 모호하다. 바깥쪽 치수라고 가정하자. 그러면 금속을 포함한 캔의 부피는 이고, 금속을 제외한 안쪽 부피는
이다. 따라서 금속의 부피는 약 cc 이다. (이 정도의 근사에서는 주어진 치수가 안쪽 치수이든 바깥쪽 치수이든 상관없다.)