앞 강의에서 다항함수는 항별로 미분했습니다. 그러나 함수가 곱이나 몫으로 얽히거나, 함수 안에 함수가 들어 있으면 항별 미분만으로는 되지 않습니다. 이 강의는 복잡한 함수를 구조별로 쪼개어 미분하는 세 법칙, 곱의 법칙·몫의 법칙·연쇄법칙을 유도하고 손에 익힙니다. 미분에서 실수의 대부분은 "구조를 잘못 보거나 안쪽 미분을 빠뜨리는 것"입니다.
곱의 법칙으로 두 함수의 곱을 미분할 수 있습니다.
몫의 법칙으로 분수 꼴 함수를 미분할 수 있습니다.
연쇄법칙으로 합성함수를 미분할 수 있습니다.
함수를 곱·몫·합성 중 어느 구조로 볼지 먼저 판단할 수 있습니다.
세 법칙을 겹쳐 쓰는 복합 함수를 미분할 수 있습니다.
기호
읽는 법
뜻
( f g ) ′ (fg)'( f g ) ′
에프지 프라임
두 함수 곱의 도함수
( f g ) ′ \left(\dfrac{f}{g}\right)'( g f ) ′
에프 오버 지 프라임
두 함수 몫의 도함수
( f ∘ g ) ′ (f\circ g)'( f ∘ g ) ′
에프 서클 지 프라임
합성함수 f ( g ( x ) ) f(g(x))f ( g ( x ) ) 의 도함수
u = g ( x ) u=g(x)u = g ( x )
유는 지엑스
연쇄법칙에서 안쪽 함수(중간 변수)
\dfrac{dy}{du}\dfrac{du}
디와이 디유 곱하기 디유 디엑스
연쇄법칙의 라이프니츠 표기
두 함수의 곱을 미분할 때, 각각을 따로 미분해 곱하면 틀립니다. 올바른 규칙은 이렇습니다.
곱의 법칙. d d x [ f ( x ) g ( x ) ] = f ′ ( x ) g ( x ) + f ( x ) g ′ ( x ) \dfrac{d}{dx}\bigl[f(x)g(x)\bigr]=f'(x)\,g(x)+f(x)\,g'(x)d x d [ f ( x ) g ( x ) ] = f ′ ( x ) g ( x ) + f ( x ) g ′ ( x )
유도는 정의에서 나옵니다. 분자 f ( x + h ) g ( x + h ) − f ( x ) g ( x ) f(x+h)g(x+h)-f(x)g(x)f ( x + h ) g ( x + h ) − f ( x ) g ( x ) 에 − f ( x ) g ( x + h ) + f ( x ) g ( x + h ) -f(x)g(x+h)+f(x)g(x+h)− f ( x ) g ( x + h ) + f ( x ) g ( x + h ) 를 더하고 빼면
[ f ( x + h ) − f ( x ) ] g ( x + h ) + f ( x ) [ g ( x + h ) − g ( x ) ] h \frac{[f(x+h)-f(x)]g(x+h)+f(x)[g(x+h)-g(x)]}{h}
h [ f ( x + h ) − f ( x ) ] g ( x + h ) + f ( x ) [ g ( x + h ) − g ( x ) ]
로 갈라지고, h → 0 h\to0h → 0 에서 앞 조각은 f ′ ( x ) g ( x ) f'(x)g(x)f ′ ( x ) g ( x ) , 뒤 조각은 f ( x ) g ′ ( x ) f(x)g'(x)f ( x ) g ′ ( x ) 가 됩니다. 직관은 "한 번에 하나씩만 변화시킨다"입니다. 앞을 미분할 때 뒤는 그대로 두고, 뒤를 미분할 때 앞은 그대로 둡니다.
예를 들어 y = ( x 2 + 1 ) ( x 3 − x ) y=(x^2+1)(x^3-x)y = ( x 2 + 1 ) ( x 3 − x ) 를 봅시다.
y ′ = ( x 2 + 1 ) ′ ( x 3 − x ) + ( x 2 + 1 ) ( x 3 − x ) ′ = 2 x ( x 3 − x ) + ( x 2 + 1 ) ( 3 x 2 − 1 ) y'=(x^2+1)'(x^3-x)+(x^2+1)(x^3-x)'=2x(x^3-x)+(x^2+1)(3x^2-1)
y ′ = ( x 2 + 1 ) ′ ( x 3 − x ) + ( x 2 + 1 ) ( x 3 − x ) ′ = 2 x ( x 3 − x ) + ( x 2 + 1 ) ( 3 x 2 − 1 )
전개하면 2 x 4 − 2 x 2 + 3 x 4 − x 2 + 3 x 2 − 1 = 5 x 4 + 0 x 2 − 1 = 5 x 4 − 1 2x^4-2x^2+3x^4-x^2+3x^2-1=5x^4+0x^2-1=5x^4-12 x 4 − 2 x 2 + 3 x 4 − x 2 + 3 x 2 − 1 = 5 x 4 + 0 x 2 − 1 = 5 x 4 − 1 입니다. 검산으로 곱을 먼저 전개하면 y = x 5 − x 3 + x 3 − x = x 5 − x y=x^5-x^3+x^3-x=x^5-xy = x 5 − x 3 + x 3 − x = x 5 − x 이고, 미분하면 5 x 4 − 1 5x^4-15 x 4 − 1 로 정확히 일치합니다.
문제 1. (기초) y = x 2 ( x + 1 ) y=x^2(x+1)y = x 2 ( x + 1 ) 을 곱의 법칙으로 미분하시오.
답. 3 x 2 + 2 x 3x^2+2x3 x 2 + 2 x .
풀이. y ′ = ( x 2 ) ′ ( x + 1 ) + x 2 ( x + 1 ) ′ = 2 x ( x + 1 ) + x 2 ⋅ 1 = 2 x 2 + 2 x + x 2 = 3 x 2 + 2 x y'=(x^2)'(x+1)+x^2(x+1)'=2x(x+1)+x^2\cdot1=2x^2+2x+x^2=3x^2+2xy ′ = ( x 2 ) ′ ( x + 1 ) + x 2 ( x + 1 ) ′ = 2 x ( x + 1 ) + x 2 ⋅ 1 = 2 x 2 + 2 x + x 2 = 3 x 2 + 2 x 입니다. 전개해 미분해도 y = x 3 + x 2 → 3 x 2 + 2 x y=x^3+x^2\to3x^2+2xy = x 3 + x 2 → 3 x 2 + 2 x 로 같습니다.
문제 2. (표준) y = ( 2 x − 1 ) ( x 2 + 3 ) y=(2x-1)(x^2+3)y = ( 2 x − 1 ) ( x 2 + 3 ) 을 미분하시오.
답. 6 x 2 − 2 x + 6 6x^2-2x+66 x 2 − 2 x + 6 .
풀이. y ′ = ( 2 x − 1 ) ′ ( x 2 + 3 ) + ( 2 x − 1 ) ( x 2 + 3 ) ′ = 2 ( x 2 + 3 ) + ( 2 x − 1 ) ( 2 x ) = 2 x 2 + 6 + 4 x 2 − 2 x = 6 x 2 − 2 x + 6 y'=(2x-1)'(x^2+3)+(2x-1)(x^2+3)'=2(x^2+3)+(2x-1)(2x)=2x^2+6+4x^2-2x=6x^2-2x+6y ′ = ( 2 x − 1 ) ′ ( x 2 + 3 ) + ( 2 x − 1 ) ( x 2 + 3 ) ′ = 2 ( x 2 + 3 ) + ( 2 x − 1 ) ( 2 x ) = 2 x 2 + 6 + 4 x 2 − 2 x = 6 x 2 − 2 x + 6 입니다.
문제 3. (표준) y = x x ( x + 1 ) y=x\sqrt{x}\,(x+1)y = x x ( x + 1 ) 을 미분하시오. (단, x > 0 x>0x > 0 )
답. 5 2 x 3 / 2 + 3 2 x 1 / 2 \dfrac{5}{2}x^{3/2}+\dfrac{3}{2}x^{1/2}2 5 x 3 / 2 + 2 3 x 1 / 2 .
풀이. x x = x 3 / 2 x\sqrt{x}=x^{3/2}x x = x 3 / 2 이므로 y = x 3 / 2 ( x + 1 ) y=x^{3/2}(x+1)y = x 3 / 2 ( x + 1 ) 입니다. y ′ = 3 2 x 1 / 2 ( x + 1 ) + x 3 / 2 ⋅ 1 = 3 2 x 3 / 2 + 3 2 x 1 / 2 + x 3 / 2 = 5 2 x 3 / 2 + 3 2 x 1 / 2 y'=\dfrac{3}{2}x^{1/2}(x+1)+x^{3/2}\cdot1=\dfrac{3}{2}x^{3/2}+\dfrac{3}{2}x^{1/2}+x^{3/2}=\dfrac{5}{2}x^{3/2}+\dfrac{3}{2}x^{1/2}y ′ = 2 3 x 1 / 2 ( x + 1 ) + x 3 / 2 ⋅ 1 = 2 3 x 3 / 2 + 2 3 x 1 / 2 + x 3 / 2 = 2 5 x 3 / 2 + 2 3 x 1 / 2 입니다.
문제 4. (심화) y = ( x 2 + 1 ) ( x 2 − 1 ) ( x ) y=(x^2+1)(x^2-1)(x)y = ( x 2 + 1 ) ( x 2 − 1 ) ( x ) 의 x = 1 x=1x = 1 에서의 미분계수를 구하시오.
답. 4 44 .
풀이. 세 인수의 곱은 전개가 편합니다. ( x 2 + 1 ) ( x 2 − 1 ) = x 4 − 1 (x^2+1)(x^2-1)=x^4-1( x 2 + 1 ) ( x 2 − 1 ) = x 4 − 1 이므로 y = x ( x 4 − 1 ) = x 5 − x y=x(x^4-1)=x^5-xy = x ( x 4 − 1 ) = x 5 − x 이고 y ′ = 5 x 4 − 1 y'=5x^4-1y ′ = 5 x 4 − 1 입니다. x = 1 x=1x = 1 을 넣으면 5 ⋅ 1 − 1 = 4 5\cdot1-1=45 ⋅ 1 − 1 = 4 입니다.
분수 꼴 함수는 다음 규칙으로 미분합니다. 부호와 순서가 핵심이라 외울 때 "아래 제곱분의, 위미분 곱하기 아래 빼기 위 곱하기 아래미분"으로 기억합니다.
몫의 법칙. \dfrac{d}{dx}\left[\dfrac{f(x)}{g(x)}\right]=\dfrac{f'(x)\,g(x)-f(x)\,g'(x)}
분자에서 순서를 바꾸면 부호가 뒤집혀 틀리므로 주의합니다. 예를 들어 y = x x 2 + 1 y=\dfrac{x}{x^2+1}y = x 2 + 1 x 을 봅시다.
y ′ = ( x ) ′ ( x 2 + 1 ) − x ( x 2 + 1 ) ′ ( x 2 + 1 ) 2 = 1 ⋅ ( x 2 + 1 ) − x ⋅ 2 x ( x 2 + 1 ) 2 = x 2 + 1 − 2 x 2 ( x 2 + 1 ) 2 = 1 − x 2 ( x 2 + 1 ) 2 y'=\frac{(x)'(x^2+1)-x\,(x^2+1)'}{(x^2+1)^2}=\frac{1\cdot(x^2+1)-x\cdot2x}{(x^2+1)^2}=\frac{x^2+1-2x^2}{(x^2+1)^2}=\frac{1-x^2}{(x^2+1)^2}
y ′ = ( x 2 + 1 ) 2 ( x ) ′ ( x 2 + 1 ) − x ( x 2 + 1 ) ′ = ( x 2 + 1 ) 2 1 ⋅ ( x 2 + 1 ) − x ⋅ 2 x = ( x 2 + 1 ) 2 x 2 + 1 − 2 x 2 = ( x 2 + 1 ) 2 1 − x 2
입니다.
문제 1. (기초) y = 1 x + 1 y=\dfrac{1}{x+1}y = x + 1 1 을 몫의 법칙으로 미분하시오.
답. − 1 ( x + 1 ) 2 -\dfrac{1}{(x+1)^2}− ( x + 1 ) 2 1 .
풀이. y ′ = 0 ⋅ ( x + 1 ) − 1 ⋅ 1 ( x + 1 ) 2 = − 1 ( x + 1 ) 2 y'=\dfrac{0\cdot(x+1)-1\cdot1}{(x+1)^2}=\dfrac{-1}{(x+1)^2}y ′ = ( x + 1 ) 2 0 ⋅ ( x + 1 ) − 1 ⋅ 1 = ( x + 1 ) 2 − 1 입니다.
문제 2. (표준) y = x − 1 x + 1 y=\dfrac{x-1}{x+1}y = x + 1 x − 1 을 미분하시오.
답. 2 ( x + 1 ) 2 \dfrac{2}{(x+1)^2}( x + 1 ) 2 2 .
풀이. y ′ = ( 1 ) ( x + 1 ) − ( x − 1 ) ( 1 ) ( x + 1 ) 2 = ( x + 1 ) − ( x − 1 ) ( x + 1 ) 2 = 2 ( x + 1 ) 2 y'=\dfrac{(1)(x+1)-(x-1)(1)}{(x+1)^2}=\dfrac{(x+1)-(x-1)}{(x+1)^2}=\dfrac{2}{(x+1)^2}y ′ = ( x + 1 ) 2 ( 1 ) ( x + 1 ) − ( x − 1 ) ( 1 ) = ( x + 1 ) 2 ( x + 1 ) − ( x − 1 ) = ( x + 1 ) 2 2 입니다.
문제 3. (표준) y = x 2 x − 1 y=\dfrac{x^2}{x-1}y = x − 1 x 2 을 미분하시오.
답. x 2 − 2 x ( x − 1 ) 2 \dfrac{x^2-2x}{(x-1)^2}( x − 1 ) 2 x 2 − 2 x .
풀이. y ′ = ( 2 x ) ( x − 1 ) − x 2 ( 1 ) ( x − 1 ) 2 = 2 x 2 − 2 x − x 2 ( x − 1 ) 2 = x 2 − 2 x ( x − 1 ) 2 y'=\dfrac{(2x)(x-1)-x^2(1)}{(x-1)^2}=\dfrac{2x^2-2x-x^2}{(x-1)^2}=\dfrac{x^2-2x}{(x-1)^2}y ′ = ( x − 1 ) 2 ( 2 x ) ( x − 1 ) − x 2 ( 1 ) = ( x − 1 ) 2 2 x 2 − 2 x − x 2 = ( x − 1 ) 2 x 2 − 2 x 입니다.
문제 4. (심화) y = x 2 + 1 x 2 − 1 y=\dfrac{x^2+1}{x^2-1}y = x 2 − 1 x 2 + 1 의 x = 2 x=2x = 2 에서의 미분계수를 구하시오.
답. − 8 9 -\dfrac{8}{9}− 9 8 .
풀이. y ′ = ( 2 x ) ( x 2 − 1 ) − ( x 2 + 1 ) ( 2 x ) ( x 2 − 1 ) 2 = 2 x [ ( x 2 − 1 ) − ( x 2 + 1 ) ] ( x 2 − 1 ) 2 = 2 x ⋅ ( − 2 ) ( x 2 − 1 ) 2 = − 4 x ( x 2 − 1 ) 2 y'=\dfrac{(2x)(x^2-1)-(x^2+1)(2x)}{(x^2-1)^2}=\dfrac{2x[(x^2-1)-(x^2+1)]}{(x^2-1)^2}=\dfrac{2x\cdot(-2)}{(x^2-1)^2}=\dfrac{-4x}{(x^2-1)^2}y ′ = ( x 2 − 1 ) 2 ( 2 x ) ( x 2 − 1 ) − ( x 2 + 1 ) ( 2 x ) = ( x 2 − 1 ) 2 2 x [ ( x 2 − 1 ) − ( x 2 + 1 ) ] = ( x 2 − 1 ) 2 2 x ⋅ ( − 2 ) = ( x 2 − 1 ) 2 − 4 x 입니다. x = 2 x=2x = 2 를 넣으면 분모가 ( 4 − 1 ) 2 = 9 (4-1)^2=9( 4 − 1 ) 2 = 9 이므로 − 4 ⋅ 2 9 = − 8 9 \dfrac{-4\cdot2}{9}=-\dfrac{8}{9}9 − 4 ⋅ 2 = − 9 8 입니다.
함수 안에 함수가 들어 있는 합성함수는 연쇄법칙으로 미분합니다. 이것이 미분에서 가장 자주 쓰이면서 가장 자주 틀리는 규칙입니다.
연쇄법칙. d d x f ( g ( x ) ) = f ′ ( g ( x ) ) ⋅ g ′ ( x ) \dfrac{d}{dx}f\bigl(g(x)\bigr)=f'\bigl(g(x)\bigr)\cdot g'(x)d x d f ( g ( x ) ) = f ′ ( g ( x ) ) ⋅ g ′ ( x )
라이프니츠 표기로는 u = g ( x ) u=g(x)u = g ( x ) 일 때 d y d x = d y d u ⋅ d u d x \dfrac{dy}{dx}=\dfrac{dy}{du}\cdot\dfrac{du}{dx}d x d y = d u d y ⋅ d x d u 입니다.
직관은 "바깥을 먼저 미분하되 안은 그대로 두고, 마지막에 안쪽의 미분을 곱한다"입니다. 안쪽 미분 g ′ ( x ) g'(x)g ′ ( x ) 를 빠뜨리는 것이 가장 흔한 실수입니다.
예를 들어 y = ( x 2 + 1 ) 3 y=(x^2+1)^3y = ( x 2 + 1 ) 3 을 봅시다. 바깥은 세제곱, 안쪽은 u = x 2 + 1 u=x^2+1u = x 2 + 1 입니다.
y ′ = 3 ( x 2 + 1 ) 2 ⋅ ( x 2 + 1 ) ′ = 3 ( x 2 + 1 ) 2 ⋅ 2 x = 6 x ( x 2 + 1 ) 2 y'=3(x^2+1)^2\cdot(x^2+1)'=3(x^2+1)^2\cdot2x=6x(x^2+1)^2
y ′ = 3 ( x 2 + 1 ) 2 ⋅ ( x 2 + 1 ) ′ = 3 ( x 2 + 1 ) 2 ⋅ 2 x = 6 x ( x 2 + 1 ) 2
또 y = 3 x + 1 = ( 3 x + 1 ) 1 / 2 y=\sqrt{3x+1}=(3x+1)^{1/2}y = 3 x + 1 = ( 3 x + 1 ) 1 / 2 이면
y ′ = 1 2 ( 3 x + 1 ) − 1 / 2 ⋅ 3 = 3 2 3 x + 1 y'=\frac{1}{2}(3x+1)^{-1/2}\cdot3=\frac{3}{2\sqrt{3x+1}}
y ′ = 2 1 ( 3 x + 1 ) − 1 / 2 ⋅ 3 = 2 3 x + 1 3
입니다. 안쪽 3 x + 1 3x+13 x + 1 의 미분인 3 33 을 반드시 곱해야 합니다.
문제 1. (기초) y = ( 2 x + 1 ) 4 y=(2x+1)^4y = ( 2 x + 1 ) 4 을 미분하시오.
답. 8 ( 2 x + 1 ) 3 8(2x+1)^38 ( 2 x + 1 ) 3 .
풀이. 바깥은 네제곱, 안쪽 미분은 2 22 입니다. y ′ = 4 ( 2 x + 1 ) 3 ⋅ 2 = 8 ( 2 x + 1 ) 3 y'=4(2x+1)^3\cdot2=8(2x+1)^3y ′ = 4 ( 2 x + 1 ) 3 ⋅ 2 = 8 ( 2 x + 1 ) 3 입니다.
문제 2. (기초) y = ( x 3 − x ) 5 y=(x^3-x)^5y = ( x 3 − x ) 5 를 미분하시오.
답. 5 ( x 3 − x ) 4 ( 3 x 2 − 1 ) 5(x^3-x)^4(3x^2-1)5 ( x 3 − x ) 4 ( 3 x 2 − 1 ) .
풀이. y ′ = 5 ( x 3 − x ) 4 ⋅ ( x 3 − x ) ′ = 5 ( x 3 − x ) 4 ( 3 x 2 − 1 ) y'=5(x^3-x)^4\cdot(x^3-x)'=5(x^3-x)^4(3x^2-1)y ′ = 5 ( x 3 − x ) 4 ⋅ ( x 3 − x ) ′ = 5 ( x 3 − x ) 4 ( 3 x 2 − 1 ) 입니다.
문제 3. (표준) y = x 2 + 4 y=\sqrt{x^2+4}y = x 2 + 4 를 미분하시오.
답. x x 2 + 4 \dfrac{x}{\sqrt{x^2+4}}x 2 + 4 x .
풀이. y = ( x 2 + 4 ) 1 / 2 y=(x^2+4)^{1/2}y = ( x 2 + 4 ) 1 / 2 이므로 y ′ = 1 2 ( x 2 + 4 ) − 1 / 2 ⋅ 2 x = x x 2 + 4 y'=\dfrac{1}{2}(x^2+4)^{-1/2}\cdot2x=\dfrac{x}{\sqrt{x^2+4}}y ′ = 2 1 ( x 2 + 4 ) − 1 / 2 ⋅ 2 x = x 2 + 4 x 입니다.
문제 4. (표준) y = 1 ( x 2 + 1 ) 2 y=\dfrac{1}{(x^2+1)^2}y = ( x 2 + 1 ) 2 1 을 연쇄법칙으로 미분하시오.
답. − 4 x ( x 2 + 1 ) 3 -\dfrac{4x}{(x^2+1)^3}− ( x 2 + 1 ) 3 4 x .
풀이. y = ( x 2 + 1 ) − 2 y=(x^2+1)^{-2}y = ( x 2 + 1 ) − 2 이므로 y ′ = − 2 ( x 2 + 1 ) − 3 ⋅ 2 x = − 4 x ( x 2 + 1 ) 3 y'=-2(x^2+1)^{-3}\cdot2x=-\dfrac{4x}{(x^2+1)^3}y ′ = − 2 ( x 2 + 1 ) − 3 ⋅ 2 x = − ( x 2 + 1 ) 3 4 x 입니다.
문제 5. (심화) y = ( ( x + 1 ) 2 + 1 ) 3 y=\bigl((x+1)^2+1\bigr)^3y = ( ( x + 1 ) 2 + 1 ) 3 을 미분하시오.
답. 6 ( ( x + 1 ) 2 + 1 ) 2 ( x + 1 ) 6\bigl((x+1)^2+1\bigr)^2(x+1)6 ( ( x + 1 ) 2 + 1 ) 2 ( x + 1 ) .
풀이. 연쇄를 두 번 씁니다. 바깥 세제곱을 미분하면 3 ( ( x + 1 ) 2 + 1 ) 2 3\bigl((x+1)^2+1\bigr)^23 ( ( x + 1 ) 2 + 1 ) 2 , 다음 안쪽 ( x + 1 ) 2 + 1 (x+1)^2+1( x + 1 ) 2 + 1 의 미분은 2 ( x + 1 ) ⋅ 1 = 2 ( x + 1 ) 2(x+1)\cdot1=2(x+1)2 ( x + 1 ) ⋅ 1 = 2 ( x + 1 ) 입니다. 곱하면 3 ( ( x + 1 ) 2 + 1 ) 2 ⋅ 2 ( x + 1 ) = 6 ( ( x + 1 ) 2 + 1 ) 2 ( x + 1 ) 3\bigl((x+1)^2+1\bigr)^2\cdot2(x+1)=6\bigl((x+1)^2+1\bigr)^2(x+1)3 ( ( x + 1 ) 2 + 1 ) 2 ⋅ 2 ( x + 1 ) = 6 ( ( x + 1 ) 2 + 1 ) 2 ( x + 1 ) 입니다.
실제 함수는 곱·몫·합성이 뒤섞여 있습니다. 먼저 전체가 어떤 구조인지(가장 바깥이 곱인가, 몫인가, 합성인가) 판단하고, 필요한 곳에서 연쇄법칙을 부품처럼 끼워 넣습니다.
예를 들어 y = x 2 x + 1 y=x^2\sqrt{x+1}y = x 2 x + 1 은 가장 바깥이 곱입니다. 곱의 법칙을 쓰되 x + 1 \sqrt{x+1}x + 1 의 미분에는 연쇄법칙이 들어갑니다.
y ′ = ( x 2 ) ′ x + 1 + x 2 ⋅ ( x + 1 ) ′ = 2 x x + 1 + x 2 ⋅ 1 2 x + 1 y'=(x^2)'\sqrt{x+1}+x^2\cdot\bigl(\sqrt{x+1}\bigr)'=2x\sqrt{x+1}+x^2\cdot\frac{1}{2\sqrt{x+1}}
y ′ = ( x 2 ) ′ x + 1 + x 2 ⋅ ( x + 1 ) ′ = 2 x x + 1 + x 2 ⋅ 2 x + 1 1
통분하면 4 x ( x + 1 ) + x 2 2 x + 1 = 5 x 2 + 4 x 2 x + 1 \dfrac{4x(x+1)+x^2}{2\sqrt{x+1}}=\dfrac{5x^2+4x}{2\sqrt{x+1}}2 x + 1 4 x ( x + 1 ) + x 2 = 2 x + 1 5 x 2 + 4 x 입니다.
또 y = ( 2 x + 1 ) 3 x y=\dfrac{(2x+1)^3}{x}y = x ( 2 x + 1 ) 3 은 가장 바깥이 몫이고, 분자에 연쇄법칙이 들어갑니다.
y ′ = [ 3 ( 2 x + 1 ) 2 ⋅ 2 ] x − ( 2 x + 1 ) 3 ⋅ 1 x 2 = 6 x ( 2 x + 1 ) 2 − ( 2 x + 1 ) 3 x 2 y'=\frac{\bigl[3(2x+1)^2\cdot2\bigr]x-(2x+1)^3\cdot1}{x^2}=\frac{6x(2x+1)^2-(2x+1)^3}{x^2}
y ′ = x 2 [ 3 ( 2 x + 1 ) 2 ⋅ 2 ] x − ( 2 x + 1 ) 3 ⋅ 1 = x 2 6 x ( 2 x + 1 ) 2 − ( 2 x + 1 ) 3
공통인수 ( 2 x + 1 ) 2 (2x+1)^2( 2 x + 1 ) 2 로 묶으면 ( 2 x + 1 ) 2 [ 6 x − ( 2 x + 1 ) ] x 2 = ( 2 x + 1 ) 2 ( 4 x − 1 ) x 2 \dfrac{(2x+1)^2[6x-(2x+1)]}{x^2}=\dfrac{(2x+1)^2(4x-1)}{x^2}x 2 ( 2 x + 1 ) 2 [ 6 x − ( 2 x + 1 ) ] = x 2 ( 2 x + 1 ) 2 ( 4 x − 1 ) 입니다.
문제 1. (표준) y = x ( x + 2 ) 3 y=x(x+2)^3y = x ( x + 2 ) 3 을 미분하시오.
답. ( x + 2 ) 2 ( 4 x + 2 ) (x+2)^2(4x+2)( x + 2 ) 2 ( 4 x + 2 ) .
풀이. 곱의 법칙과 연쇄를 함께 씁니다. y ′ = 1 ⋅ ( x + 2 ) 3 + x ⋅ 3 ( x + 2 ) 2 = ( x + 2 ) 3 + 3 x ( x + 2 ) 2 y'=1\cdot(x+2)^3+x\cdot3(x+2)^2=(x+2)^3+3x(x+2)^2y ′ = 1 ⋅ ( x + 2 ) 3 + x ⋅ 3 ( x + 2 ) 2 = ( x + 2 ) 3 + 3 x ( x + 2 ) 2 입니다. ( x + 2 ) 2 (x+2)^2( x + 2 ) 2 로 묶으면 ( x + 2 ) 2 [ ( x + 2 ) + 3 x ] = ( x + 2 ) 2 ( 4 x + 2 ) (x+2)^2[(x+2)+3x]=(x+2)^2(4x+2)( x + 2 ) 2 [ ( x + 2 ) + 3 x ] = ( x + 2 ) 2 ( 4 x + 2 ) 입니다.
문제 2. (표준) y = x x + 1 y=\dfrac{\sqrt{x}}{x+1}y = x + 1 x 을 미분하시오. (단, x > 0 x>0x > 0 )
답. 1 − x 2 x ( x + 1 ) 2 \dfrac{1-x}{2\sqrt{x}\,(x+1)^2}2 x ( x + 1 ) 2 1 − x .
풀이. 몫의 법칙을 씁니다. y ′ = 1 2 x ( x + 1 ) − x ⋅ 1 ( x + 1 ) 2 y'=\dfrac{\frac{1}{2\sqrt{x}}(x+1)-\sqrt{x}\cdot1}{(x+1)^2}y ′ = ( x + 1 ) 2 2 x 1 ( x + 1 ) − x ⋅ 1 입니다. 분자를 2 x 2\sqrt{x}2 x 로 통분하면 ( x + 1 ) − 2 x 2 x = 1 − x 2 x \dfrac{(x+1)-2x}{2\sqrt{x}}=\dfrac{1-x}{2\sqrt{x}}2 x ( x + 1 ) − 2 x = 2 x 1 − x 이므로 y ′ = 1 − x 2 x ( x + 1 ) 2 y'=\dfrac{1-x}{2\sqrt{x}\,(x+1)^2}y ′ = 2 x ( x + 1 ) 2 1 − x 입니다.
문제 3. (심화) y = x − 1 x + 1 y=\sqrt{\dfrac{x-1}{x+1}}y = x + 1 x − 1 을 미분하시오.
답. 1 ( x + 1 ) 2 x + 1 x − 1 \dfrac{1}{(x+1)^2}\sqrt{\dfrac{x+1}{x-1}}( x + 1 ) 2 1 x − 1 x + 1 .
풀이. u = x − 1 x + 1 u=\dfrac{x-1}{x+1}u = x + 1 x − 1 로 두면 y = u 1 / 2 y=u^{1/2}y = u 1 / 2 이라 y ′ = 1 2 u − 1 / 2 ⋅ u ′ y'=\dfrac{1}{2}u^{-1/2}\cdot u'y ′ = 2 1 u − 1 / 2 ⋅ u ′ 입니다. u ′ = ( 1 ) ( x + 1 ) − ( x − 1 ) ( 1 ) ( x + 1 ) 2 = 2 ( x + 1 ) 2 u'=\dfrac{(1)(x+1)-(x-1)(1)}{(x+1)^2}=\dfrac{2}{(x+1)^2}u ′ = ( x + 1 ) 2 ( 1 ) ( x + 1 ) − ( x − 1 ) ( 1 ) = ( x + 1 ) 2 2 입니다. 따라서 y ′ = 1 2 ( x − 1 x + 1 ) − 1 / 2 ⋅ 2 ( x + 1 ) 2 = 1 ( x + 1 ) 2 x + 1 x − 1 y'=\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{x-1}{x+1}\right)^{-1/2}\cdot\dfrac{2}{(x+1)^2}=\dfrac{1}{(x+1)^2}\sqrt{\dfrac{x+1}{x-1}}y ′ = 2 1 ( x + 1 x − 1 ) − 1 / 2 ⋅ ( x + 1 ) 2 2 = ( x + 1 ) 2 1 x − 1 x + 1 입니다.
곱: ( f g ) ′ = f ′ g + f g ′ (fg)'=f'g+fg'( f g ) ′ = f ′ g + f g ′ (한 번에 하나씩만 미분).
몫: ( f g ) ′ = f ′ g − f g ′ g 2 \left(\dfrac{f}{g}\right)'=\dfrac{f'g-fg'}{g^2}( g f ) ′ = g 2 f ′ g − f g ′ (분자 순서·부호 주의).
연쇄: d d x f ( g ( x ) ) = f ′ ( g ( x ) ) ⋅ g ′ ( x ) \dfrac{d}{dx}f(g(x))=f'(g(x))\cdot g'(x)d x d f ( g ( x ) ) = f ′ ( g ( x ) ) ⋅ g ′ ( x ) (안쪽 미분 잊지 말 것).
거듭제곱+연쇄: d d x [ g ( x ) ] n = n [ g ( x ) ] n − 1 g ′ ( x ) \dfrac{d}{dx}[g(x)]^n=n[g(x)]^{n-1}g'(x)d x d [ g ( x ) ] n = n [ g ( x ) ] n − 1 g ′ ( x ) .
근호: d d x g ( x ) = g ′ ( x ) 2 g ( x ) \dfrac{d}{dx}\sqrt{g(x)}=\dfrac{g'(x)}{2\sqrt{g(x)}}d x d g ( x ) = 2 g ( x ) g ′ ( x ) .
복합식은 가장 바깥 구조부터 판단하고, 안쪽에 연쇄를 부품으로 끼운다.
곱을 전개할 수 있으면 전개해 검산하면 실수를 잡는다.
문제 1. (기초) y = ( 3 x + 2 ) 5 y=(3x+2)^5y = ( 3 x + 2 ) 5 를 미분하시오.
답. 15 ( 3 x + 2 ) 4 15(3x+2)^41 5 ( 3 x + 2 ) 4 .
풀이. y ′ = 5 ( 3 x + 2 ) 4 ⋅ 3 = 15 ( 3 x + 2 ) 4 y'=5(3x+2)^4\cdot3=15(3x+2)^4y ′ = 5 ( 3 x + 2 ) 4 ⋅ 3 = 1 5 ( 3 x + 2 ) 4 입니다.
문제 2. (기초) y = ( x 2 − 2 x ) ( x + 1 ) y=(x^2-2x)(x+1)y = ( x 2 − 2 x ) ( x + 1 ) 을 미분하시오.
답. 3 x 2 − 2 x − 2 3x^2-2x-23 x 2 − 2 x − 2 .
풀이. y ′ = ( 2 x − 2 ) ( x + 1 ) + ( x 2 − 2 x ) ( 1 ) = 2 x 2 − 2 + 2 x − 2 x + x 2 − 2 x = 3 x 2 − 2 x − 2 y'=(2x-2)(x+1)+(x^2-2x)(1)=2x^2-2+2x-2x+x^2-2x=3x^2-2x-2y ′ = ( 2 x − 2 ) ( x + 1 ) + ( x 2 − 2 x ) ( 1 ) = 2 x 2 − 2 + 2 x − 2 x + x 2 − 2 x = 3 x 2 − 2 x − 2 입니다. 전개 y = x 3 − x 2 − 2 x → 3 x 2 − 2 x − 2 y=x^3-x^2-2x\to3x^2-2x-2y = x 3 − x 2 − 2 x → 3 x 2 − 2 x − 2 로 검산됩니다.
문제 3. (표준) y = 2 x + 1 x − 3 y=\dfrac{2x+1}{x-3}y = x − 3 2 x + 1 을 미분하시오.
답. − 7 ( x − 3 ) 2 -\dfrac{7}{(x-3)^2}− ( x − 3 ) 2 7 .
풀이. y ′ = 2 ( x − 3 ) − ( 2 x + 1 ) ( 1 ) ( x − 3 ) 2 = 2 x − 6 − 2 x − 1 ( x − 3 ) 2 = − 7 ( x − 3 ) 2 y'=\dfrac{2(x-3)-(2x+1)(1)}{(x-3)^2}=\dfrac{2x-6-2x-1}{(x-3)^2}=\dfrac{-7}{(x-3)^2}y ′ = ( x − 3 ) 2 2 ( x − 3 ) − ( 2 x + 1 ) ( 1 ) = ( x − 3 ) 2 2 x − 6 − 2 x − 1 = ( x − 3 ) 2 − 7 입니다.
문제 4. (표준) y = x 2 − 2 x + 2 y=\sqrt{x^2-2x+2}y = x 2 − 2 x + 2 를 미분하시오.
답. x − 1 x 2 − 2 x + 2 \dfrac{x-1}{\sqrt{x^2-2x+2}}x 2 − 2 x + 2 x − 1 .
풀이. y ′ = ( x 2 − 2 x + 2 ) ′ 2 x 2 − 2 x + 2 = 2 x − 2 2 x 2 − 2 x + 2 = x − 1 x 2 − 2 x + 2 y'=\dfrac{(x^2-2x+2)'}{2\sqrt{x^2-2x+2}}=\dfrac{2x-2}{2\sqrt{x^2-2x+2}}=\dfrac{x-1}{\sqrt{x^2-2x+2}}y ′ = 2 x 2 − 2 x + 2 ( x 2 − 2 x + 2 ) ′ = 2 x 2 − 2 x + 2 2 x − 2 = x 2 − 2 x + 2 x − 1 입니다.
문제 5. (표준) y = x 2 ( 2 x − 1 ) 3 y=x^2(2x-1)^3y = x 2 ( 2 x − 1 ) 3 을 미분하시오.
답. 2 x ( 2 x − 1 ) 2 ( 5 x − 1 ) 2x(2x-1)^2(5x-1)2 x ( 2 x − 1 ) 2 ( 5 x − 1 ) .
풀이. y ′ = 2 x ( 2 x − 1 ) 3 + x 2 ⋅ 3 ( 2 x − 1 ) 2 ⋅ 2 = 2 x ( 2 x − 1 ) 3 + 6 x 2 ( 2 x − 1 ) 2 y'=2x(2x-1)^3+x^2\cdot3(2x-1)^2\cdot2=2x(2x-1)^3+6x^2(2x-1)^2y ′ = 2 x ( 2 x − 1 ) 3 + x 2 ⋅ 3 ( 2 x − 1 ) 2 ⋅ 2 = 2 x ( 2 x − 1 ) 3 + 6 x 2 ( 2 x − 1 ) 2 입니다. 2 x ( 2 x − 1 ) 2 2x(2x-1)^22 x ( 2 x − 1 ) 2 로 묶으면 2 x ( 2 x − 1 ) 2 [ ( 2 x − 1 ) + 3 x ] = 2 x ( 2 x − 1 ) 2 ( 5 x − 1 ) 2x(2x-1)^2[(2x-1)+3x]=2x(2x-1)^2(5x-1)2 x ( 2 x − 1 ) 2 [ ( 2 x − 1 ) + 3 x ] = 2 x ( 2 x − 1 ) 2 ( 5 x − 1 ) 입니다.
문제 6. (표준) y = x x 2 + 1 y=\dfrac{x}{\sqrt{x^2+1}}y = x 2 + 1 x 을 미분하시오.
답. 1 ( x 2 + 1 ) 3 / 2 \dfrac{1}{(x^2+1)^{3/2}}( x 2 + 1 ) 3 / 2 1 .
풀이. 몫의 법칙을 씁니다. 분모 g = x 2 + 1 g=\sqrt{x^2+1}g = x 2 + 1 의 미분은 x x 2 + 1 \dfrac{x}{\sqrt{x^2+1}}x 2 + 1 x 입니다. y ′ = 1 ⋅ x 2 + 1 − x ⋅ x x 2 + 1 x 2 + 1 y'=\dfrac{1\cdot\sqrt{x^2+1}-x\cdot\frac{x}{\sqrt{x^2+1}}}{x^2+1}y ′ = x 2 + 1 1 ⋅ x 2 + 1 − x ⋅ x 2 + 1 x 입니다. 분자를 x 2 + 1 \sqrt{x^2+1}x 2 + 1 로 통분하면 ( x 2 + 1 ) − x 2 x 2 + 1 = 1 x 2 + 1 \dfrac{(x^2+1)-x^2}{\sqrt{x^2+1}}=\dfrac{1}{\sqrt{x^2+1}}x 2 + 1 ( x 2 + 1 ) − x 2 = x 2 + 1 1 이므로 y ′ = 1 ( x 2 + 1 ) 3 / 2 y'=\dfrac{1}{(x^2+1)^{3/2}}y ′ = ( x 2 + 1 ) 3 / 2 1 입니다.
문제 7. (표준) y = ( x 2 + 1 ) 3 ( x − 1 ) 2 y=(x^2+1)^3(x-1)^2y = ( x 2 + 1 ) 3 ( x − 1 ) 2 의 x = 1 x=1x = 1 에서의 미분계수를 구하시오.
답. 0 00 .
풀이. y ′ = 3 ( x 2 + 1 ) 2 ⋅ 2 x ⋅ ( x − 1 ) 2 + ( x 2 + 1 ) 3 ⋅ 2 ( x − 1 ) y'=3(x^2+1)^2\cdot2x\cdot(x-1)^2+(x^2+1)^3\cdot2(x-1)y ′ = 3 ( x 2 + 1 ) 2 ⋅ 2 x ⋅ ( x − 1 ) 2 + ( x 2 + 1 ) 3 ⋅ 2 ( x − 1 ) 입니다. x = 1 x=1x = 1 을 넣으면 ( x − 1 ) (x-1)( x − 1 ) 을 포함한 두 항이 모두 0이므로 y ′ ( 1 ) = 0 y'(1)=0y ′ ( 1 ) = 0 입니다.
문제 8. (심화) y = ( x − 1 x + 1 ) 3 y=\left(\dfrac{x-1}{x+1}\right)^3y = ( x + 1 x − 1 ) 3 을 미분하시오.
답. 6 ( x − 1 ) 2 ( x + 1 ) 4 \dfrac{6(x-1)^2}{(x+1)^4}( x + 1 ) 4 6 ( x − 1 ) 2 .
풀이. u = x − 1 x + 1 u=\dfrac{x-1}{x+1}u = x + 1 x − 1 로 두면 y = u 3 y=u^3y = u 3 , y ′ = 3 u 2 u ′ y'=3u^2u'y ′ = 3 u 2 u ′ 입니다. u ′ = ( x + 1 ) − ( x − 1 ) ( x + 1 ) 2 = 2 ( x + 1 ) 2 u'=\dfrac{(x+1)-(x-1)}{(x+1)^2}=\dfrac{2}{(x+1)^2}u ′ = ( x + 1 ) 2 ( x + 1 ) − ( x − 1 ) = ( x + 1 ) 2 2 입니다. 따라서 y ′ = 3 ( x − 1 x + 1 ) 2 ⋅ 2 ( x + 1 ) 2 = 6 ( x − 1 ) 2 ( x + 1 ) 4 y'=3\left(\dfrac{x-1}{x+1}\right)^2\cdot\dfrac{2}{(x+1)^2}=\dfrac{6(x-1)^2}{(x+1)^4}y ′ = 3 ( x + 1 x − 1 ) 2 ⋅ ( x + 1 ) 2 2 = ( x + 1 ) 4 6 ( x − 1 ) 2 입니다.
문제 9. (심화) y = x + x y=\sqrt{x+\sqrt{x}}y = x + x 를 미분하시오. (단, x > 0 x>0x > 0 )
답. 1 + 1 2 x 2 x + x \dfrac{1+\frac{1}{2\sqrt{x}}}{2\sqrt{x+\sqrt{x}}}2 x + x 1 + 2 x 1 .
풀이. 바깥 근호를 미분하면 ( x + x ) ′ 2 x + x \dfrac{(x+\sqrt{x})'}{2\sqrt{x+\sqrt{x}}}2 x + x ( x + x ) ′ 입니다. 안쪽 x + x x+\sqrt{x}x + x 의 미분은 1 + 1 2 x 1+\dfrac{1}{2\sqrt{x}}1 + 2 x 1 입니다. 따라서 y ′ = 1 + 1 2 x 2 x + x y'=\dfrac{1+\frac{1}{2\sqrt{x}}}{2\sqrt{x+\sqrt{x}}}y ′ = 2 x + x 1 + 2 x 1 입니다.
문제 10. (심화) y = ( x + 1 ) 2 ( x − 1 ) 3 y=\dfrac{(x+1)^2}{(x-1)^3}y = ( x − 1 ) 3 ( x + 1 ) 2 을 미분하시오.
답. − ( x + 1 ) ( x + 5 ) ( x − 1 ) 4 -\dfrac{(x+1)(x+5)}{(x-1)^4}− ( x − 1 ) 4 ( x + 1 ) ( x + 5 ) .
풀이. 몫의 법칙을 씁니다. 분자 f = ( x + 1 ) 2 f=(x+1)^2f = ( x + 1 ) 2 , f ′ = 2 ( x + 1 ) f'=2(x+1)f ′ = 2 ( x + 1 ) ; 분모 g = ( x − 1 ) 3 g=(x-1)^3g = ( x − 1 ) 3 , g ′ = 3 ( x − 1 ) 2 g'=3(x-1)^2g ′ = 3 ( x − 1 ) 2 입니다. y ′ = 2 ( x + 1 ) ( x − 1 ) 3 − ( x + 1 ) 2 ⋅ 3 ( x − 1 ) 2 ( x − 1 ) 6 y'=\dfrac{2(x+1)(x-1)^3-(x+1)^2\cdot3(x-1)^2}{(x-1)^6}y ′ = ( x − 1 ) 6 2 ( x + 1 ) ( x − 1 ) 3 − ( x + 1 ) 2 ⋅ 3 ( x − 1 ) 2 입니다. 분자를 ( x + 1 ) ( x − 1 ) 2 (x+1)(x-1)^2( x + 1 ) ( x − 1 ) 2 로 묶으면 ( x + 1 ) ( x − 1 ) 2 [ 2 ( x − 1 ) − 3 ( x + 1 ) ] = ( x + 1 ) ( x − 1 ) 2 ( − x − 5 ) (x+1)(x-1)^2[2(x-1)-3(x+1)]=(x+1)(x-1)^2(-x-5)( x + 1 ) ( x − 1 ) 2 [ 2 ( x − 1 ) − 3 ( x + 1 ) ] = ( x + 1 ) ( x − 1 ) 2 ( − x − 5 ) 입니다. ( x − 1 ) 6 (x-1)^6( x − 1 ) 6 과 약분하면 y ′ = − ( x + 1 ) ( x + 5 ) ( x − 1 ) 4 y'=\dfrac{-(x+1)(x+5)}{(x-1)^4}y ′ = ( x − 1 ) 4 − ( x + 1 ) ( x + 5 ) 입니다.
문제 11. (심화) y = x 1 − x 2 y=x\sqrt{1-x^2}y = x 1 − x 2 의 x = 1 2 x=\dfrac{1}{2}x = 2 1 에서의 미분계수를 구하시오.
답. 1 3 \dfrac{1}{\sqrt{3}}3 1 .
풀이. y ′ = 1 − x 2 + x ⋅ − 2 x 2 1 − x 2 = 1 − x 2 − x 2 1 − x 2 y'=\sqrt{1-x^2}+x\cdot\dfrac{-2x}{2\sqrt{1-x^2}}=\sqrt{1-x^2}-\dfrac{x^2}{\sqrt{1-x^2}}y ′ = 1 − x 2 + x ⋅ 2 1 − x 2 − 2 x = 1 − x 2 − 1 − x 2 x 2 입니다. 통분하면 ( 1 − x 2 ) − x 2 1 − x 2 = 1 − 2 x 2 1 − x 2 \dfrac{(1-x^2)-x^2}{\sqrt{1-x^2}}=\dfrac{1-2x^2}{\sqrt{1-x^2}}1 − x 2 ( 1 − x 2 ) − x 2 = 1 − x 2 1 − 2 x 2 입니다. x = 1 2 x=\dfrac{1}{2}x = 2 1 를 넣으면 1 − 1 2 1 − 1 4 = 1 / 2 3 / 2 = 1 3 \dfrac{1-\frac{1}{2}}{\sqrt{1-\frac{1}{4}}}=\dfrac{1/2}{\sqrt{3}/2}=\dfrac{1}{\sqrt{3}}1 − 4 1 1 − 2 1 = 3 / 2 1 / 2 = 3 1 입니다.
문제 12. (심화) y = ( 2 x − 1 ) 3 ( 3 x + 1 ) 2 y=(2x-1)^3(3x+1)^2y = ( 2 x − 1 ) 3 ( 3 x + 1 ) 2 을 미분하고, 인수분해된 꼴로 정리하시오.
답. 6 ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) ( 5 x ) 6(2x-1)^2(3x+1)(5x)6 ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) ( 5 x ) , 즉 30 x ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) 30x(2x-1)^2(3x+1)3 0 x ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) .
풀이. y ′ = 3 ( 2 x − 1 ) 2 ⋅ 2 ⋅ ( 3 x + 1 ) 2 + ( 2 x − 1 ) 3 ⋅ 2 ( 3 x + 1 ) ⋅ 3 y'=3(2x-1)^2\cdot2\cdot(3x+1)^2+(2x-1)^3\cdot2(3x+1)\cdot3y ′ = 3 ( 2 x − 1 ) 2 ⋅ 2 ⋅ ( 3 x + 1 ) 2 + ( 2 x − 1 ) 3 ⋅ 2 ( 3 x + 1 ) ⋅ 3 입니다. 즉 6 ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) 2 + 6 ( 2 x − 1 ) 3 ( 3 x + 1 ) 6(2x-1)^2(3x+1)^2+6(2x-1)^3(3x+1)6 ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) 2 + 6 ( 2 x − 1 ) 3 ( 3 x + 1 ) 입니다. 6 ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) 6(2x-1)^2(3x+1)6 ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) 로 묶으면 6 ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) [ ( 3 x + 1 ) + ( 2 x − 1 ) ] = 6 ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) ( 5 x ) = 30 x ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) 6(2x-1)^2(3x+1)[(3x+1)+(2x-1)]=6(2x-1)^2(3x+1)(5x)=30x(2x-1)^2(3x+1)6 ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) [ ( 3 x + 1 ) + ( 2 x − 1 ) ] = 6 ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) ( 5 x ) = 3 0 x ( 2 x − 1 ) 2 ( 3 x + 1 ) 입니다.
곱의 법칙 ( f g ) ′ = f ′ g + f g ′ (fg)'=f'g+fg'( f g ) ′ = f ′ g + f g ′ 를 정확히 쓸 수 있는가?
y = x x 2 + 1 y=\dfrac{x}{x^2+1}y = x 2 + 1 x 을 몫의 법칙으로 미분할 수 있는가? (정답: 1 − x 2 ( x 2 + 1 ) 2 \dfrac{1-x^2}{(x^2+1)^2}( x 2 + 1 ) 2 1 − x 2 )
연쇄법칙에서 안쪽 함수의 미분을 왜 곱해야 하는지 설명할 수 있는가?
y = ( x 2 + 3 ) 4 y=(x^2+3)^4y = ( x 2 + 3 ) 4 을 미분할 수 있는가? (정답: 8 x ( x 2 + 3 ) 3 8x(x^2+3)^38 x ( x 2 + 3 ) 3 )
y = 2 x + 3 y=\sqrt{2x+3}y = 2 x + 3 을 미분할 수 있는가? (정답: 1 2 x + 3 \dfrac{1}{\sqrt{2x+3}}2 x + 3 1 )
곱·몫·합성이 섞인 식에서 가장 바깥 구조를 먼저 판단할 수 있는가?
y = x 2 ( x − 1 ) 3 y=x^2(x-1)^3y = x 2 ( x − 1 ) 3 을 미분해 인수분해할 수 있는가? (정답: x ( x − 1 ) 2 ( 5 x − 2 ) x(x-1)^2(5x-2)x ( x − 1 ) 2 ( 5 x − 2 ) )
곱을 전개해 검산하는 습관을 갖고 있는가?