• 검색 결과가 없습니다.

❷ lim f(x)(e› ≈ -1)의 값 구하기

문서에서 굿비 미적분_해설 (페이지 26-40)

x-1=t로 놓으면 x⁄ 1일 때 t ⁄ 0이므로

=

= [ ¥ + ]

=;2!;¥1+;2%;=3=b

5 t+2 ln (t+1)

t t+1 lim t+2

t⁄0

(t+1) ln (t+1)+5t t(t+2) limt⁄0

x ln x+5x-5 (x-1)(x+1) limx⁄1

x ln x+5x-5 (x-1)(x+1) limx⁄1

f(x)-5 x¤ -1 limx⁄1

1 2 1

2

1 x

1 2

1 x+1 f(x)-f(1) lim x-1

x⁄1

f(x)-f(1) (x-1)(x+1) limx⁄1

f(x)-5 x¤ -1 limx⁄1

limx⁄1

f(x)-5 x¤ -1 limx⁄1

limx⁄0

e› ≈ -1 lim 4x

x⁄0

limx⁄0

e› ≈ -1 lim 4x

x⁄0

limx⁄0

∴ f'(1)=2e2-1

∴ (주어진 식)=2f'(1)=2(2e¤ -1)=4e¤ -2

11

=5에서 x`⁄`1일때(분모)``⁄`0이고극한값이존재 하므로 (분자)`⁄`0이다.

f(x)=0이므로 f(1)=0

= =f'(1)=5

f(x)=a-b ln x에서 f'(x)=-;[B;이므로 f(1)=0에서 a=0

f'(1)=5에서 -b=5 ∴ b=-5 따라서 f(x)=5lnx이므로

f(e¤ )=5lne¤ =10

12

f(0)=0이므로

=-3 [ ¥ ]

=-3{ f'(0)¥1}=6

∴ f'(0)=-2 [다른 해설]

ln(1-3h)=t로 놓으면 h⁄ 0일 때 t ⁄ 0이므로

= =f'(0)

13

f(x)가 x=1에서 미분가능하려면 x=1에서 연속이어야 하므로

(ln x+bx‹ )=f(1)

∴ a=b yy ㉠

또 f'(1)이 존재해야 하므로 f'(x)=

에서

ae

x-1

= {

;[!;+3bx¤

}

∴ a=1+3b yy ㉡

㉠, ㉡을 연립하여 풀면 a=-;2!;, b=-;2!;

∴ a+b=-1

14

f(x)ln(1+3x)=12이므로

f(x)ln(1+3x)= [ f(x)¥3x¥ ]

f(x)ln(1+4x)=

3xf(x)¥

f(x)ln(1+4x)=3

xf(x)=12

∴limxf(x)=4 …… ❶

x⁄0

limx⁄0

ln(1+3x) lim 3x

x⁄0

limx⁄0

ln(1+3x) lim 3x

x⁄0

limx⁄0

limx⁄0

xlim ⁄1-xlim⁄1+

aex-1 (x>1)

;[!;+3bx¤ (x<1) (\{\

9

x⁄1-lim

f(t)-f(0) lim t-0

t⁄0

f(ln(1-3h))-f(0) ln(1-3h)-0 limh⁄0

ln(1-3h) -3h f(ln(1-3h))-f(0)

ln(1-3h)-0 limh⁄0

f(ln(1-3h)) lim h

h⁄0

f(x)-f(1) lim x-1

x⁄1

f(x) lim x-1

x⁄1

limx⁄1

f(x) lim x-1

x⁄1

채점 기준 배점

❶lim

x f(x)의 값 구하기

x⁄0

❷lim

f(x)(e› ≈ -1)의 값 구하기

x⁄0

60 % 40 %

채점 기준 배점

❶ f(1)의 값을 이용하여 a의 값 구하기

❷ 주어진 식 간단히 하기

❸ b의 값 구하기

50 %

30 %

20 %

27

04.삼각함수의 미분

01

⑴ csc`h=csc`120˘= = =

sec`h=sec`120˘= = =-2

cot`h=cot`120˘= =

=-⑵ csc`h=csc`330˘= = =-2

sec`h=sec`330˘= = =

cot`h=cot`330˘= = =-'3

⑶ csc`h=csc`;4“;= = ='2

sec`h=sec`;4“;= = ='2

cot`h=cot``;4“;= =;1!;=1

⑷ csc`h=csc`;6&;p= = =-2

sec`h=sec``;6&;p= =

=-cot`h=cot``;6&;p= = 1 ='3 12'33

02

⑴ sin`105˘=sin`(60˘+45˘)

sin`105˘=sin`60˘cos`45˘+cos`60˘sin`45˘

sin`105˘=

¥ + ¥ =

⑵ cos`75˘=cos`(30˘+45˘)

cos`75˘=cos`30˘cos`45˘-sin`30˘sin`45˘

cos`75˘=

¥ - ¥ =

⑶ tan`15˘=tan`(45˘-30˘)

tan`15˘=

tan`15˘=

= =2-'3

03

⑴ y=sin`h+cos`h='2{sin`h¥ +cos`h¥ }

⑴ y=sin`h+cos`h

='2{sin`hcos` +cos`hsin` }

⑴ y=sin`h+cos`h

='2`sin{h+ }

이때 -1…sin{h+ }…1이므로

⑴`

y의 최댓값은 '2, 최솟값은 -'2이다.

⑵ y=sin`h+'3`cos`h=2{sin`h¥ +cos`h¥ }

⑵ y=sin`h+'3`cos`h=2{sin`hcos +cos`hsin }

⑵ y=sin`h+'3`cos`h=2`sin`{h+ }

이때 -1…sin{h+ }…1이므로

y의 최댓값은 2, 최솟값은 -2이다.

⑶ y='3`sin`h-cos`h=2{sin`h¥ -cos`h¥ }

⑶ y='3`sin`h-cos`h=2{sin`hcos -cos`hsin }

⑶ y='3`sin`h-cos`h=2`sin`{h- }

이때 -1…sin{h- }…1이므로 y의 최댓값은 2, 최솟값은 -2이다.

04

cos¤ a=1-sin¤ a=1-{ }2 = 이므로 cos`a= {∵ 0<a< }

∴ tan`a= = =

⑴ sin`2a=2`sin`a`cos`a=2¥;5#;¥;5$;=;2@5$;

3

⑵ cos`2a=cos¤ `a-sin¤ `a={;5$;}¤ -{;5#;}¤ =;2¶5;

⑶ tan`2`a= = =;;™7¢;;

[다른 해설]

⑶ tan`2`a= = =;;™7¢;;

05

sinx=sin =

tanx=tan =

tanxcscx= ¥ =

tanxcscx=

=2

⑷ = =

= =1

06

⑴ = ¥;2!;=1¥;2!;=;2!;

⑵ = ¥2=1¥2=2

⑶ = ¥ ¥2=1¥1¥2=2

⑷ =

= ¥ =1¥ =

07

⑶ `y'=cos`xcos`x+sin`x(-sin`x)

=cos¤ `x-sin¤ `x=cos2x

180 p 180

p 180

p sin`x lim x

x⁄0

sin`x

;18“0; x limx⁄0

sin`x lim

x⁄0

2x sin2x tan4`x lim 4x

x⁄0

tan4`x sin2`x limx⁄0

tan`6x lim 6x

x⁄0

tan`6x lim 3x

x⁄0

sin`x lim x

x⁄0

sin`x lim 2x

x⁄0

1 2cos;3“;

1 2cosx lim

x⁄;3“;

sin`x 2sinxcosx lim

x⁄;3“;

sin`x sin2x lim

x⁄;3“;

1 cos;3“;

1 lim cosx

x⁄;3“;

1 sinx sin`x lim cosx

x⁄;3“;

lim

x⁄;3“;

'33 p lim 6

x⁄;6“;

'22 p lim 4

x⁄;4“;

;2@5$;

11

;2¶5;

sin`2`a cos`2`a

2¥134 11113

1-{1}24 2`tan`a

1-tan¤ `a

핵심유형

1

csc h`sec h<0에서 h는 제`2`사분면 또는 제`4`사분면의 각 이고 sin h`cot h<0에서 h는 제2`사분면 또는 제3`사분면의 각이므로 h는 제2`사분면의 각이다.

∴ "√1+tan¤ `h"√csc¤ `h-1="√sec¤ `h"√cot¤ `h

∴ "√1+tan¤ `h"√csc¤ `h-1

=(-sech)(-coth)

∴ "√1+tan¤ `h"√csc¤ `h-1

= ¥

∴ "√1+tan¤ `h"√csc¤ `h-1

= =csch

1 -1

OP”="√3¤ +(-4)¤ =5이므로 csch=-;4%;, sech=;3%;

∴ csch+sech=-;4%;+;3%;=;1∞2;

1 -2

csc¤ h=1+cot¤ h=1+2¤ =5 sec¤ h=1+tan¤ h=1+{;2!;}2 =;4%;

∴ csc¤ h+sec¤ h=5+;4%;=;;™4∞;;

핵심유형

2

두 직선 y=x, y=-2x가 x축의 양의 방향과 이루는 각의 크기를 각각 a, b라 하면

tan`a=1, tan`b=-2

∴ tan`h=|tan(b-a)|

∴ tan`h

=| |

∴ tan`h

=| |=3

2 -1

cos 70˘sin 140˘-cos 20˘sin 50˘

=cos(90˘-20˘)sin(90˘+50˘)-cos 20˘sin 50˘

=sin 20˘cos 50˘-cos 20˘sin 50˘

=sin(20˘-50˘)=sin(-30˘)

=-sin 30˘=-;2!;

114112231+(-2)¥1-2-1 tan`b-tan`a 11411111+tan`btan`a

O x

y y=x

y=-2x

h b a

1

sin`h cos`h sin`h 1

cos`h

38`~`39쪽

● ● ●핵심유형으로개념정복하기● ● ●

핵심유형 1

1

-1

;1∞2; 1

-2

;;™4∞;;

핵심유형 2 3

2

-1

2

-2

;1!3@; 2

-3

;1^2%; 2

-4

2

-5

;6!; 2

-6

;3$;

핵심유형 3 ;3$;

3

-1

3

-2

3

-3

4 3

-4

1

핵심유형 4 -;2“;

4

-1

4

-2

-2 4

-3

1 4

-4

29

04.삼각함수의 미분

2 -2

∠CAB=a, ∠EAD=b라 하면 AC”=AE”="√3¤ +2¤ ='∂13이므로

sin`a= , cos`a=

sin`b= , cos`b=

∴ cos`h=cos`(a-b)

=cos`a`cos`b+sin`a`sin`b

∴ cos`h=

¥ + ¥ =;1!3@;

2 -3

5sin h+12cos h=13{sin h¥;1∞3;+cos h¥;1!3@;}

=13sin(h+a)

{단, sin a=;1!3@;, cos a=;1∞3;}

∴ r=13

cot a= = =;1∞2;이므로

rcot a=13¥;1∞2;=;1^2%;

2 -4

f`(x)=sin`{x+ }+2`cos`x

f`(x)=sin`x`cos

+cos`x`sin +2`cos`x

f`(x)=

sin`x+ cos`x+2`cos`x

f`(x)=

sin`x+;2%;`cos`x

f`(x)

='7{sin`x¥ +cos`x¥ }

f`(x)

='7`sin(x+a) {단, sin`a= , cos`a= } 이때 -1…sin(x+a)…1이므로

-'7…'7sin(x+a)…'7 따라서 f(x)의 최댓값은 '7이다.

2 -5

sin¤ h=1-cos¤ h이므로 2`sin¤ h-cos¤ h=;4!;에서

2(1-cos¤ h)-cos¤ `h=;4!;

3`cos¤ h=;4&; ∴ cos¤ `h=;1¶2;

∴ cos 2h=2 cos¤ h-1=2¥;1¶2;-1=;6!;

2 -6

원에서 한 호에 대한 원주각의 크기는 중심각의 크기의 ;2!;

이므로

∠BAO=

이때 직선 AB의 기울기가` ;2!;이므로 h

2

112'7'3 112'75

115 2'7 11'3

2'7 12'32

112 12'32

1p6 1p6

1p6

;1∞3;

11

;1!3@;

cos a sin a

2 '∂13 3 '∂13 3 '∂13 2 '∂13

3 '∂13 2

'∂13

2 '∂13 3

'∂13

tan =;2!;

∴ tan`h=tan`{2¥ }=

∴ tan`h=tan`{2¥ }

= =;3$;

핵심유형

3

=

¥ ¥ ¥

;3$;

=1

¥

1

¥

1

¥

;3$;=;3$;

3 -1

=t로 놓으면 x⁄¶일 때 t ⁄0이고 x= 이므로 ax`tan` = tan`t

= 2a¥ =2a

따라서 2a=8이므로 a=4

3 -2

=

=

=

=

= ¥ ¥

=1¥1¥;2!;=;2!;

3 -3

x → 0일 때 (분모) → 0이고 극한값이 존재하므로 (분자) → 0이어야 한다.

즉, ln(a+3x)=0이므로 ln a=0 ∴ a=1 a=1을 주어진 식에 대입하면

= ¥ ¥;2#;

=1¥1¥;2#;=;2#;

∴ b=;2#; ∴ a+2b=1+3=4

3 -4

△ABCª△ACH이므로

∠ACH=∠ABC=h

△CBH에서 CH”=sinh

△ACH에서

AH”=CH” tanh=sinh tanh

A

B H

h h

1 C

2x tan 2x ln(1+3x)

lim 3x

x⁄0

ln(1+3x) tan2x limx⁄0

limx⁄0

1113331+cosx1 113tanxx

sin`x 113x limx⁄0

sin`x tan`x(1+cos`x) limx⁄0

sin¤ `x sin`x`tan`x(1+cos`x) limx⁄0

1-cos¤ `x sin`x`tan`x(1+cos`x) limx⁄0

(1-cos`x)(1+cos`x) sin`x`tan`x(1+cos`x) limx⁄0

1-cos`x sin`x`tan`x limx⁄0

tan`t lim t

t⁄0

2a lim t

t⁄0

2 lim x

xڦ

2 t 2

x

sin`4x 4x 3x sin`3x sin`(sin`4x)

sin`4x limx⁄0

sin`(sin`4x) sin`3x limx⁄0

111411 1-14

2`tan``1h2 111123h

1-tan¤ `12 h

2 h

2

∴ =

= ¥ =1¥1=1

핵심유형

4

f(x)=x`cos`x에서 f`{ }=0이므로

= = f`'{ }

f(x)=x`cos`x에서

f`'(x)=1¥cos`x+x¥(-sin`x)=cos`x-x`sin`x

∴ f`'{ }=cos - sin

=-4 -1

f`(x)=e≈ sin`x에 대하여

f`'(x)=e≈ ¥sin`x+e≈ ¥cos`x=e≈ (sin`x+cos`x)

∴ f`'(p)=ep(sin`p+cos`p)=-ep

4 -2

=

=

-= +

=f`'{ }+f`'{ }=2f`'{ }

``f(x)=cos¤ `x=cos x¥cos x에서

`f`'(x)=-sin x¥cos x+cos x¥(-sin x)

=-2 sin x cos x`=-sin 2x

`f`'{ }=-sin =-1이므로 2 f'{ }=-2

4 -3

tan`h의 값은 곡선 y=sin`x 위의 점 (0, 0)에서의 접 선의 기울기와 같다. 즉, tan`h=f`'(0)

f(x)=sin`x에 대하여 f`'(x)=cos`x

∴ f`'(0)=cos`0=1 [다른 해설]

tan`h는 직선 OP의 기울기이므로 tan`h=

∴ tan`h= =1

4 -4

f(x)가 x=0에서 미분가능하려면 x=0에서 연속이어야 하 므로

`(x+b)=`f(0) ∴ b=0

xlim

⁄0-sin`a lim a

a⁄0

lima⁄0

sin`a a lima⁄0

lima⁄0

p 4 p

2 p

4

p 4 p

4 p 4

p p

`f{1-h}-`f{1}4 4 11111111-h limh⁄0

p p

`f{1+h}-`f{1}4 4 11111111h limh⁄0

p p

``f{1-h}-`f{1}4 4 11111111h limh⁄0

p p

``f{1+h}-`f{1}4 4 11111111h limh⁄0

p p p p

`f{1+h}-f{1}-f{1-h}+f{1}4 4 4 4 1111111111111111h limh⁄0

p p

`f{1+h}-f{1-h}4 4 11111111145h limh⁄0

p 2 p 2 p 2 p 2 p

2

p 2 f(x)-f`{1}p2

1111114p x-12 limx⁄;2“;

111f(x)p x-12 lim

x⁄;2“;

p 2

tanh h sinh lim h

h⁄0+

sinh tanh lim h¤

h⁄0+

AH”

lim h¤

h⁄0+ 또 f`'(0)이 존재해야 하므로

f`'(x)=[

에서 a`cos`x=1

∴ a=1

`∴ a+b=1

xlim⁄0+

1 (-1<x<0) a`cos`x (0<x<1)

40`~`41쪽

● ● ●기출문제로내신대비하기● ● ●

01 ⑤ 02 ③ 03 ① 04 6

05 ① 06 ⑤ 07 ② 08 ④

09 12 10 ③ 11 ④ 12 ;2#;p

13 -;2!; 14 ;2@5$; 15 -;2#;

01

-=

= =2 cot h+2

02

sin`a=;3!;이므로

cos a=æ≠1-{;3!;}¤ = {∵ 0<a<;2“;}

∴ cos {;6“;+a}=cos ;6“; cos a-sin ;6“; sin a

∴ cos {;6“;+a}

= ¥ -;2!;¥;3!;

∴ cos {;6“;+a}

= -;6!;=

03

cos`A+cos`B= , sin`A-sin`B= 의 양변을 각각 제곱하면

cos¤ `A+2`cos`A`cos`B+cos¤ `B=;2#; …… ㉠ sin¤ `A-2`sin`Asin`B+sin¤ `B=;2!; …… ㉡

㉠+㉡을 하면

2+2(cos`A`cos`B-sin`A`sin`B)=2 cos`A`cos`B-sin`A`sin`B=0

∴ cos(A+B)=0

04

이차방정식의 근과 계수의 관계에 의하여 tan`a+tan`b=a, tan`a`tan`b=2

2

'22 '62

2'6-1 '6 6

3 2'2

3 '3

2 2'2

3 2 cot h+2

csc¤ h-cot¤ h

(1+sin h)(csc h+cot h)-(1-sin h)(csc h-cot h) (csc h-cot h)(csc h+cot h)

1-sin h csc h+cot h 1+sin h

csc h-cot h

31

04.삼각함수의 미분

∴ tan(a+b)=

∴ tan(a+b)=

=-즉, - =-3이므로 a=6

05

`sin`x+'3``cos`x+2=2{;2!;``sin`x+ `cos`x}+2

`sin`x+'3``cos`x+2=2`sin{x+ }+2

0…x…p에서 …x+ … p이므로

-sin{x+ }…1

2-'3…2sin`{x+ }+2…4 따라서 M=4, m=2-'3이므로

∴ 3`AP”+4`BP”=10`sin(h+a)

{단, sin`a=;5$;, cos`a=;5#;}

이때 0<h< , 0<a< 이므로 0<h+a<p ∴ 0<sin(h+a)…1

∴ 0<10sin(h+a)…10

따라서 3AP”+4BP”의 최댓값은 10이다.

07

0<h< 에서 sin`2h>0이므로 sin`2h="√1-cos¤ `2h

sin`2h

=æ≠1-{ }2 =

(sin`h+cos`h)¤ =sin¤ `h+cos¤ `h+2`sin`h`cos`h

(sin`h+cos`h)¤

=1+sin`2h

(cos`h+sin`h)¤

=1+;3!;=;3$;

이때 sin`h와 cos`h가 모두 양수이므로 sin`h+cos`h= =

08

=

∴ a+b=8+4=12 [참고] 111231 1-12

sin`x+sin1+y+sin142

1111111111124x limx⁄0

채점 기준 배점

=;2!;¥BC”¥CD”sinh

=;2!;¥ ¥ ¥sinh

∴ S(h)=;2!;¥BC”¥BD”sin2h

∴ S(h)

=;2!;¥BC”¥ ¥sin2h

∴ S(h)

=;2!;¥ª +tanhº¤

¥sinh sin2h (∵ ㉠) 11111sin3h 1111

tan;2Ω;

BC” sinh 1111 sin3h BC” sinh

1111 sin3h 1111155sin(p-3h)BC”

1144 sin hBD”

1111 tan;2Ω;

1111121 tan{;2“;-h} 1155cosh1 11255sin3h3h 111;2Ω;

tan;2Ω;

1155sinhh (

tan¤ ;2Ω;sin3h cosh

sin2h 111111113

sin3h cosh tan;2Ω;

1111121 cosh tan;2Ω;

sin2h 111111113

sin3h cosh tan;2Ω;

BC” sin2h 1111555sin3h

11115555555sin(p-3h)BC”

1122sin2hCD”

1111121 cosh tan;2Ω;

1125coshAM”

{h_S(h)}

f`'(x)=cos x¥cos`x+sin`x¥(-sin`x)

=cos¤ x-sin¤ x=cos 2x

∴ f`'`{ }=cos p=-;2!;

14

`f(x)=sin`x이므로 sin`a=;5#;, sin`b=;5$;

cos a>0이므로

cos`a="√1-sin¤ a=æ≠1-{;5#;}2 =;5$; yy ❶ cos`b>0이므로

cos`b="√1-sin¤ b=æ≠1-{;5$;}2 =;5#; yy ❷

∴ cos`(a-b)=cos`a`cos`b+sin`a`sin`b

∴ cos`(a+b)

=;5$;¥;5#;+;5#;¥;5$;=;2@5$; yy ❸ 111111p

x-13 lim

x⁄;3“;

sin x cos x-12'34 11111111p

x-13

11111115555p x-13 1122sin3h3h sin2h

11222h

1225sinhh {;2Ω;}¤

33

⁄0-1111-2`sin`xx

x⁄0+lim

x`sin`x 11111113(1-2sin¤ x)-1

xlim⁄0+

02

⑴ y'=3(x+sinx)¤ (x+sinx)'=3(x+sinx)¤ (1+cosx)

⑵ y'=4x‹¥ln4¥(x‹ )'=4x‹¥6x¤ ln2

⑶ y'= ¥ =

⑷ y'= = =cotx

03

주어진 식의 양변의 절댓값에 자연로그를 취하면 ln|y|=ln| |

ln|y|=ln|x|+ln|x-1|-2 ln|x+1|

양변을 각각 x에 대하여 미분하면

2x(x+1)-(x¤ +2) (x+1)¤

y'=-06

⑸ y'=secx(tan x+sec x) ⑹ y'=cscx(csc x-cot x) 02 ⑴ y'=3(x+sin x)¤ (1+cos x) ⑵ y'=4x‹¥6x¤ ln2

[다른 해설]

`f(x)= = 이므로

` f'(x)=

`

f'(x)=

`

f'(x)=

04

⑴ y'=(x;3!;)'=;3!;x-;3@;=

⑵ y= =x-;2#;이므로

y'=-;2#;x-;2%;=-;2#;¥

=-⑶ y='ƒ2x-1=(2x-1);2!;이므로

y'=;2!;(2x-1)-;2!;(2x-1)'=

⑷ y'=(x“ )'=ex“ —⁄

05

⑴ =1, =3t¤ -2이므로

= = =3t¤ -2

⑵ =sec¤ h, =sech tanh이므로

= = = =sinh

06

⑴ x¤ +2y¤ =1의 양변을 x에 대하여 미분하면

(x¤ )+ (2y¤ )= (1)

2x+4y =0 ∴ =- (y+0)

⑵ x‹ y› =6의 양변을 x에 대하여 미분하면

x‹ y› = (6)

3x¤ y› +x‹ ¥4y‹ =0 ∴ =- (x+0)

=3의 양변에 xy를 곱하면 x¤ -y¤ =3xy

이 식의 양변을 x에 대하여 미분하면

2x-2y =3y+3x

(-3x-2y) =-2x+3y

= 2x-3y (3x+-2y) 121133x+2y

12dydx

12dydx

12dydx 12dydx

x¤ -y¤

1212xy

124x3y 12dydx 12dydx

12dxd 12dxd

122yx 12dydx 12dydx

12dxd 12dxd

12dxd

tan h 1215sec h sech tanh

121212555sec¤ h 12dydh

122dx 12dh 12dydx

12dydh 12dxdh

3t¤ -2 12121 12dydt

122dx 12dt 12dydx

12dydt 12dxdt

1 'ƒ2x-1

3 2x¤ 'ßx 1

x¤ 'ßx 1

x'ßx

1 3‹"çx¤

3x-1 (x+1)‹

(x+1){(2x¤ +x-1)-(2x¤ -2x)}

(x+1)›

(2x-1)(x+1)¤ -(x¤ -x)¥2(x+1) (x+1)›

x¤ -x (x+1)¤

x(x-1) (x+1)¤

07

⑴ x=y‹ 의 양변을 y에 대하여 미분하면 =3y¤

= = =

⑵ y=fi'ƒx-1에서 yfi =x-1 HjK x=yfi +1이므로 양변을 y에 대하여 미분하면 =5y›

= = =

⑶ x="√y‹ +1의 양변을 y에 대하여 미분하면

=

= = = (x+—1)

08

g(2)=a라 하면 f(a)=2이므로

a‹ +a=2, a‹ +a-2=0

(a-1)(a¤ +a+2)=0 ∴ a=1 (∵ a¤ +a+2>0)

따라서g(2)=1이고` f'(x)=3x¤ +1에서` f'(1)=4이므로

g'(2)= =;4!;

g(30)=a라 하면 f(a)=30이므로

a‹ +a=30, a‹ +a-30=0

(a-3)(a¤ +3a+10)=0

∴ a=3 (∵ a¤ +3a+10>0)

따라서g(30)=3이고 f'(x)=3x¤ +1에서 f'(3)=28

이므로 g'(30)= =;2¡8;

09

⑴ y'=e≈ +xe≈ =(1+x)e≈

∴ y"=e≈ +(1+x)e≈ =(x+2)e≈

⑵ y'=cos3x¥(3x)'=3cos3x

∴ y"=-3sin3x¥(3x)'=-9sin3x

⑶ y'= = =x(x¤ -1)-;2!;

∴ y"=(x¤ -1)-;2!;-;2!;x(x¤ -1)-;2#;¥(x¤ -1)'

∴ y"=

-∴ y"=-

1 (x¤ -1)"√x¤ -1

(x¤ -1)"√x¤ -1 1

"√x¤ -1`

x

"√x¤ -1`

2x 2"√x¤ -1

1 f'(3) 1

f'(1)

2x 3 ‹"√(x¤ -1)¤

2"√y‹ +1 3y¤

1112dxdy1 dy dx

3y¤

2"√y‹ +1 dx

dy

1 5 fi"√(x-1)›

1 5y›

11dx1 12dy dy dx

dx dy 1 3 ‹"çx¤

1 3y¤

11dx1 12dy dy dx

dx dy

35

05.여러 가지 미분법

∴ f'{- }= =

∴ f'{- }

= =;2™5;

핵심유형

2

f'(x)=-csc x cot x¥cot x+csc x¥(-csc¤ x)

f'(x)=-csc x(cot¤ x+csc¤ x)

∴ f'{ }=-2¥(3+4)=-14

2 -1

=f'

f(x)= 에서

f'(x)=

f'(x)=

f'(x)=

f'(x)=

=

∴ f'{ }= = =;3@;

핵심유형

3

g(x)={xf(x)}› 에서

g'(x)=4{xf(x)}‹ ¥{xf(x)}'

=4{xf(x)}‹ ¥{f(x)+xf'(x)}

이때 f(1)=1, f'(1)=3이므로 g'(1)=4{f(1)}‹ ¥{f(1)+f'(1)}

=4¥1‹ ¥(1+3)=16

3 -1

f(x)=(e¤ ≈ +10x)‹ 에서

f'(x)=3(e¤ ≈ +10x)¤ (e¤ ≈ +10x)'

=3(e¤ ≈ +10x)¤ (2e¤ ≈ +10)

∴ f'(0)=3¥1¤ ¥12=36

3 -2

f(x)=xlog™|x¤ -1|에서

f'(x)=log™|x¤ -1|+x¥ ¥

f'(x)=log™|x¤ -1|+

∴ f'('3)=log™2+ =1+

3 -3

(sin› x cos 4x)

=4 sin‹ x cos x¥cos 4x+sin› x¥(-4 sin 4x) d

dx

3 ln2 6

2ln2 2x¤

(x¤ -1)ln2 2x x¤ -1 1

ln2 2 2+1 sec1p3

1111555p sec1+13 p

3

sec x sec x+1 sec x(1+sec x)

(sec x+1)¤

sec x(1+tan¤ x+sec x-tan¤ x) (sec¤ x+1)¤

sec x(sec¤ x+sec x-tan¤ x) (sec x+1)¤

sec¤ x(sec x+1)-tan x¥sec x tan x (sec x+1)¤

tan x sec x+1

p {1}3

p p

f {1+h}- f {1}3 3 111111112h lim

h⁄0

p 6

123;2!;

;;™4∞;;

-1-3¥{-;2!;}

1141111 {-;2!;+3}¤ -1-3sin{-1}p6

111111231p [sin{-1}+3]¤

6 p

6

핵심유형

1

f(x)=- 에서

f'(x)= =

∴ f'(1)= =2

1 -1

f(x)= 에서

f'(x)=-f(1)= =2에서 a+b=3 …… ㉠

f'(0)=- =-12에서 a=2b¤ …… ㉡

㉡을 ㉠에 대입하면

2b¤ +b-3=0, (2b+3)(b-1)=0

∴ b=1 (∵ b>0) b=1을 ㉡에 대입하면 a=2

∴ a-b=2-1=1

1 -2

f(x)= 에서 f'(x)=

f'(x)=

f'(x)=

-1-3sinx (sinx+3)¤

-sinx(sinx+3)-cos¤ x (sinx+3)¤

(cosx)'(sinx+3)-cosx(sinx+3)' (sinx+3)¤

cosx sinx+3

6a

6 a+b

6a (ax+b)¤

6 ax+b

18

18x¤

(2x‹ +1)¤

3(2x‹ +1)' (2x‹ +1)¤

3 2x‹ +1

45`~`47쪽

● ● ●핵심유형으로개념정복하기● ● ●

핵심유형 1 2

1

-1

1 1

-2

;2™5;

핵심유형 2 -14 2

-1

;3@;

핵심유형 3

3

-1

36 3

-2

3

-3 5

3

-4 12

핵심유형 4

4

4

-1

핵심유형 5 ;;¡3§;;

5

-1

2 5

-2

1-'3

핵심유형 6 ;3%;

6

-1

2 6

-2

핵심유형 7 ;3@;

7

-1

-1

핵심유형 8 50

8

-1

8

-2

8

-3

2

핵심유형 9

9

-1 4

9

-2

9

-3

41

양변을 x에 대하여 미분하면

=lnx+x¥ =lnx+1

∴ f'(x)=f(x)(1+lnx)=x≈ (1+lnx)

∴ f'(2)=2¤ (1+ln2)=4(1+ln2)

핵심유형

5

f(x)= =x(x+9)-;2!;`에서

ln| f(x)|=-;2!; ln|tan x+1|

양변을 x에 대하여 미분하면 2(tan x+1)

sec¤ x

1111115p 2{tan 1+1}3 p

3

sec¤ x 2(tan x+1) f'(x)

f(x)

sec¤ x 2(tan x+1)'ƒtan x+1

f'(x) f(x) 11113¥2¤

2"√2‹ +1

11113x¤

2"√x‹ +1

한편 f(f(1))=f(0)=1이므로

=

ln f(x)=lnx≈ =xlnx (x-2)(7x-2)

(x+1)›

(x-2){(3x-2)(x+1)-3x(x-2)}

(x+1)›

(x-2)(3x-2)(x+1)‹ -3x(x-2)¤ (x+1)¤

(x+1)fl

{1¥(x-2)¤+x¥2(x-2)}(x+1)‹-x(x-2)¤ ¥3(x+1)¤

{(x+1)‹ }¤

37

05.여러 가지 미분법

핵심유형

6

= , = 이므로

= = (t+0)

t=ln 2일 때 = =;3%;

6 -1

=2t-a, =3이므로

= = {t+;2A;}

t=-1에서의 접선의 기울기가 -;4#;이므로

= =-;4#;

∴ a=2

6 -2

= ¥3

=3f'(-1)

이때 x=-8 cos3t, y=8 sin3t에서

=24 sin t cos2t, =24 sin2t cos t

이므로 = = =tan t

x=-8 cos3t=-1에서

cos t=;2!; ∴ t=;3“; {∵ 0<t< } 따라서 t=;3“;일 때 =tan ;3“;='3이므로

f'(-1)='3

∴ 3f '(-1)=3'3

핵심유형

7

2x¤ -4xy+y¤ -1=0의 양변을 x에 대하여 미분하면 4x-4y-4x +2y =0

(2y-4x) =4y-4x

= (2x+y)

따라서 점 (2, 1)에서의 접선의 기울기는

=4-2=;3@;

1214-1 12dydx

2x-2y 12112x-y 12dydx

12dydx

12dydx 12dydx

12dxdy

1p2 sin t

112cos t 12dydt

12dxdt 12dxdy

12dydt 12dxdt

f(-1+3h)-f(-1) 111231111213h limh⁄ 0

f(3h-1)-f(-1) 1112311112h limh⁄ 0

1112-2-a3 12dydx

1112t-a3 12dydt

122dx 12dt 12dydx

12dydt 12dxdt

2+;2!;

1112-;2!;

12dxdy e† +e—†

1113e† -e—†

12dydt 122dx

12dt 12dydx

e† +e—†

11132 12dydt

e† -e—†

11132

12dxdt

7 -1

x-cos y+xy=0의 양변을 x에 대하여 미분하면

1+sin y +y+x =0

(sin y+x) =-y-1

∴ =- (sin y+x+0)

따라서 x=1, y=0일 때의 의 값은

=- =-1

핵심유형

8

g(1)=a라 하면 f(a)=1에서 f(a)=a‹ +2a+1=1, a‹ +2a=0 a(a¤ +2)=0 ∴ a=0 (∵`a¤ +2>0) 따라서g(1)=0이고, f'(x)=3x¤ +2이므로

g'(1)= = =;2!;

∴ 100g'(1)=100¥;2!;=50

8 -1

x= 의 양변을 y에 대하여 미분하면

= =

=

=-따라서 y=0일 때의 접선의 기울기는

- =-1

8 -2

g(2)=a라 하면 f(a)=2에서

f(a)=2sina+1=2 ∴ sina=;2!;

∴ a= {∵ 0…a… }

따라서 g(2)= 이고, f'(x)=2cosx이므로

g'(2)= =

g'(2)

= = =

8 -3

=3에서 x⁄ 2일 때, (분모) ⁄ 0이고 극 한값이 존재하므로 (분자)⁄ 0이다.

즉, {g(x)-1}=0이므로 g(2)=1

= =g'(2)=3

이때 f(x)의 역함수가g(x)이면 g(x)의 역함수는 f(x) g(x)-g(2)

lim x-2

x⁄2

g(x)-1 lim x-2

x⁄2

lim

x⁄2

g(x)-1 lim x-2

x⁄2

'3 3 1 '3 11131 p 2cos16

11131p f'{1}6 1

f'(g(2)) p 6

p 2 p

6 (-1)¤

1

(y¤ -1)¤

y¤ +1 1112dxdy1

dy dx

-y¤ -1 (y¤ -1)¤

(y¤ -1)-2y¤

(y¤ -1)¤

dx dy y y¤ -1

1 f'(0) 1

f'(g(1)) 11122sin 0+11 12dxdy

12dydx 11122sin y+xy+1 12dydx

12dydx

12dydx 12dydx

이므로 f(1)=2, f'(1)= = =;3!;

f(1)f'(1)g(2)g'(2)=2¥;3!;¥1¥3=2

핵심유형

9

f(x)=e≈ sinx에서

f'(x)=e≈ sinx+e≈ cosx=e≈ (sinx+cosx) f"(x)=e≈ (sinx+cosx)+e≈ (cosx-sinx)

=2e≈ cosx

∴ f'(0)+f"(0)=1+2=3

9 -1

f(x)=-ln|cosx|에서

f'(x)= =tanx, f"(x)=sec¤ x

=f"{ }

=sec¤ =4

9 -2

f(x)=(2x+a)bx에서

f'(x)=2ebx+(2x+a)¥bebx

=ebx(2bx+ab+2) 이므로

f"(x)=bebx(2bx+ab+2)+ebx¥2b

=bebx(2bx+ab+4) 이때 f'(0)=5, f"(0)=-14이므로

f'(0)=ab+2=5 ∴ ab=3 …… ㉠ f"(0)=b(ab+4)=-14 …… ㉡

㉠을 ㉡에 대입하면

7b=-14 ∴ b=-2 b=-2를 ㉠에 대입하면

-2a=3 ∴ a=-;2#;

∴ a-b=-;2#;-(-2)=;2!;

9 -3

y=e¤ ≈ cosx에서

y'=2e¤ ≈ cosx-e¤ ≈ sinx=e¤ ≈ (2cosx-sinx) y"=2e¤ ≈ (2cosx-sinx)+e¤ ≈ (-2sinx-cosx)

y"=e¤ ≈ (3cosx-4sinx)

이때 y"+ay'+by=0이므로 y"+ay'+by

=e¤ ≈ (3cosx-4sinx)+ae¤ ≈ (2cosx-sinx)

=+be¤ ≈ cosx

=e¤ ≈ (3+2a+b)cosx+e¤ ≈ (-4-a)sinx=0 주어진 등식이 모든 실수 x에 대하여 항상 성립하고, e¤ ≈ >0 이므로

3+2a+b=0, -4-a=0

∴ a=-4, b=-2a-3=5

∴ a¤ +b¤ =16+25=41

p 3 p 3

p p

f'{1+h}-f'{1}3 3 111111112h lim

h⁄0

sinx cosx

1 g'(2) 1

g'(f(1)) 48`~`49쪽

● ● ●기출문제로내신대비하기● ● ●

01 ② 02 ⑤ 03 55 04 2

05 ① 06 9 07 10 08 ①

09 7 10 4 11 ① 12 130

13 ㄱ, ㄴ 14 ;1¡0; 15 6 16 ;2#;

01

g(x)= 에서

g'(x)=- =

이때g'(0)= =3이므로 f(0)=12

02

f(x)= 에서

f'(x)=

f'(x)=

이때 f'(k)>0이려면 f'(k)의 분모 (k¤ -2k+2)¤ >0이므로 분자 -k¤ +6k-4>0이어야 한다. 즉,

k¤ -6k+4<0 ∴ 3-'5<k<3+'5

따라서 f'(k)>0을 만족시키는 정수 k는 1, 2, 3, 4, 5의 5개 이다.

03

자연수 n에 대하여 (x—« )'nx—« —⁄

=-f(x)=1+ + + +y+ 에서 f(1)=10

f'(x)=- - - -y- 에서

f'(1)=-(1+2+3+y+9)

f'(1)=-

=-45

∴ f(1)-f'(1)=10-(-45)=55

04

f(x)=ln(esinx+esin2x+esin3x)이라 하면 f(0)=ln 3이므로

;[!;ln

=

= =f'(0)

f'(x)= 이므로

f'(0)=;3^;=2

[다른 해설]

f(x)=lnx, g(x)=esinx+esin2x+esin3x이라 하면 g(0)=3이고, f'(x)= , 1

x

esinxcosx+2esin2xcos2x+3esin3xcos3x esinx+esin2x+esin3x

f(x)-f(0) lim x-0

x⁄0

ln(esinx+esin2x+esin3x)-ln3 lim x

x⁄0

esinx+esin2x+esin3x lim 3

x⁄0

9¥(9+1) 2

9 x⁄ ‚ 3

x›

2 x‹

1

1

1 x‹

1

1 x

n x« ±⁄

-x¤ +6x-4 (x¤ -2x+2)¤

(x¤ -2x+2)-(x-3)(2x-2) (x¤ -2x+2)¤

x-3 x¤ -2x+2

f(0) 4

f(x)+xf'(x) {2-xf(x)}¤

{2-xf(x)}' {2-xf(x)}¤

1 2-xf(x)

39

05.여러 가지 미분법

08

x>1에 대하여 f(x)=(lnx)≈ >0이므로 양변에 자연로그를 취하면

lnf(x)=ln(lnx)≈ =xln(lnx) 양변을 x에 대하여 미분하면

=ln(lnx)+x¥ =ln(lnx)+

∴ f'(x)=f(x)[ln(lnx)+ ]

∴ f'(x)=(lnx)≈ [ln(lnx)+

]

∴ f'(e)=(lne)“ [ln(lne)+ ]=1

09

x=t2에서 =2t

y=2t3-at-6a2에서 =6t2-a

∴ = = (t+0)

t=2일 때 =3이므로

=3, 24-a=12 ∴ a=12

따라서 t=3일 때 = =7

10

ax3+xy+y3-b=0의 양변을 x에 대하여 미분하면 3ax2+y+x +3y2 =0

(x+3y2) =-3ax2-y

∴ =- (x+3y2+0)

점 (1, 1)에서의 접선의 기울기가` -1이므로 - =-1, 3a+1=4 ∴ a=1 또 점 (1, 1)이 곡선 x3+xy+y3-b=0 위의 점이므로

1+1+1-b=0 ∴ b=3

∴ a+b=1+3=4

11

f(x)=(x-1)ex에서

f '(x)=ex+(x-1)ex=xex

g(x)는 f(x)의 역함수이므로 곡선 y=g(x) 위의 점 (e¤ , 2) 에서의 접선의 기울기는

g'(e¤ )= =

12

=h라 하면 n⁄ ¶일 때, h ⁄ 0이므로 n[g{1+ }-g{1- }]1

n 2

lim n

nڦ

1 n

1 2e¤

1 f'(2) 1113a+14

3ax¤ +y 1111x+3y¤

12dxdy 12dydx

12dydx 12dydx

54-12 1212556 12dxdy

121224-a4 12dxdy

6t¤ -a 12122t 12dydt

122dx 12dt 12dxdy

12dydt 12dxdt

1 lne

1 lnx 1 lnx

1 lnx (lnx)'

lnx f'(x)

f(x) g'(x)=esinxcosx+2esin2xcos2x+3esin3x cos3x이므로

f'(3)= ,g'(0)=1+2+3=6

∴ ln

=

=

=

=f'(g(0))g'(0)

=f'(3)g'(0)=;3!;¥6=2

05

f(2x-1)=4sin { x}의 양변을 x에 대하여 미분하면 f'(2x-1)¥2=4¥ ¥cos { x}

∴ f'(2x-1)=pcos { x}

2x-1=3에서 x=2이므로 위의 식의 양변에 x=2를 대입하면 f'(3)=pcosp=-p

또한 2x-1=1에서 x=1이므로 f(2x-1)=4sin { x}의 양 변에 x=1을 대입하면

f(1)=4sin =4

∴ f(1)f'(3)=4¥(-p)=-4p

06

f(x)가 x=0에서 미분가능하려면 x=0에서 연속이어야 하므로 f(0)= (ae2x+b)

0+sin0=a+b ∴ a+b=0 yy ㉠ 또한 f'(0)이 존재해야 하므로

f'(x)=[

에서 {1+cos(sinx)¥cosx}= 2ae2x 1+cos0=2a ∴ a=1

a=1을 ㉠에 대입하면 b=-1

∴ 10a+b=10¥1+(-1)=9

07

f(x)=(x+1);2#;에서 f(0)=1 f'(x)=;2#;(x+1);2!이므로 f'(0)=;2#;

이때 h(x)=(g Á f)(x)=g (f(x))에서 h'(x)=g'(f(x))f'(x)이므로

h'(0)=g'(f(0))f'(0)=g'(1)¥;2#;=15

g'(1)=15¥;3@;=10

lim

x

⁄0-lim

x⁄0+

1+cos(sinx)¥cosx (x>0) 2ae¤ ≈ (x<0) lim

x

⁄0-p 2

p 2 p

2 p 2 p 2 p 2

f(g(x))-f(g(0)) lim x-0

x⁄0

lng(x)-lng(0) lim x

x⁄0

lng(x)-ln3 lim x

x⁄0

esinx+esin2x+esin3x 3 1

lim x

x⁄0

1 3

=

=

= [ - ]

= [ ¥2+ ]

=2g'(1)+g'(1)

=3g'(1)

이때 f(a)=1에서 a‹ +a-9=1 a‹ +a-10=0, (a-2)(a¤ +2a+5)=0

∴ a=2 (∵ a¤ +2a+5>0) 즉, f(2)=1이므로 g(1)=2 f'(x)=3x¤ +1에서 f'(2)=13이므로

g'(1)= =;1¡3;

= = =130

13

ㄱ. f(x)=ln(x+"√x¤ +1)에서

ㄱ.

f'(x)= =

ㄱ. f'(x)=

=

ㄱ.

∴ f'(0)=1 (참)

ㄴ. ㄱ에서 f'(x)=(x¤ +1)-;2!;이므로

ㄱ.

f"(x)=-;2!;(x¤ +1)-;2#;¥(x¤ +1)'

ㄱ.

f"(x)=-ㄱ.

∴ (x¤ +1)f"(x)+xf'(x)

ㄱ. ∴

=(x¤ +1)¥[- ]+

ㄱ. ∴

=- + =0 (참)

ㄷ. f'(x)+f"(x)=

-ㄷ. f'(x)+f"(x)=

ㄷ.

{f'(x)+f"(x)}

ㄷ. ∴

=

ㄷ. ∴

= =0 (거짓)

따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이다.

1 1 1

1-13+13x x‹

1 1

{1+13}Æ…1+13x¤

lim

xڦ

x¤ -x+1 (x¤ +1)"√x¤ +1 lim

xڦ

lim

xڦ

x¤ -x+1 (x¤ +1)"√x¤ +1

x (x¤ +1)"√x¤ +1 1

"√x¤ +1 x

"√x¤ +1 x

"√x¤ +1

x

"√x¤ +1 x

(x¤ +1)"√x¤ +1 x

(x¤ +1)"√x¤ +1 1

"√x¤ +1

"√x¤ +1+x 11111

"√x¤ +1 x+"√x¤ +1

1+11112x 2"√x¤ +1 x+"√x¤ +1 (x+"√x¤ +1)'

x+"√x¤ +1 30

;1£3;

30 3g'(1) 30

L 1 f'(2)

g(1-h)-g(1) -h g(1+2h)-g(1)

lim 2h

h⁄0

g(1-h)-g(1) h g(1+2h)-g(1)

lim h

h⁄0

g(1+2h)-g(1)+g(1)-g(1-h) lim h

h⁄0

g(1+2h)-g(1-h) lim h

h⁄0

14

함수 y=2f'(x)의 그래프를 직선 y=x에 대하여 대칭이동한 그래프의 식은 x=2f'(y)

이 그래프가` y=x‹ +2x의 그래프와 일치하므로 2f'(x‹ +2x)=x

이 식의 양변을 x에 대하여 미분하면

2f"(x‹ +2x)¥(3x¤ +2)=1 …… ㉠ x‹ +2x=3에서 x‹ +2x-3=0

(x-1)(x¤ +x+3)=0

∴ x=1 (∵ x¤ +x+3>0) 따라서 ㉠의 양변에 x=1을 대입하면

2f"(3)¥5=1 ∴ f"(3)=;1¡0;

[다른 해설]

g(x)=x‹ +2x로 놓으면 g'(x)=3x¤ +2

2f'(x)는g(x)의 역함수이므로 곡선 y=2f'(x) 위의 점 (x, y) 에 대하여

2f"(x)=

한편g(a)=3에서 a‹ +2a=3

a‹ +2a-3=0, (a-1)(a¤ +a+3)=0

∴ a=1 (∵ a¤ +a+3>0)

따라서g(1)=3에서 2f'(3)=1이고 g'(1)=3¥1+2=5이므로 2f"(3)= =;5!;

∴ f"(3)=;1¡0;

15

=2에서 x `⁄`1일 때 (분모)`⁄`0이고 극한값이 존재하므로 (분자) `⁄`0이다.

즉, {f(x)+2}=0이므로 f(1)=-2

∴ =

=f'(1)=2 yy ❶

=3에서 x `⁄`-1일 때 (분모)`⁄`0이고 극한값 이 존재하므로 (분자) `⁄`0이다.

즉, {g(x)-1}=0이므로 g(-1)=1

∴ =

=g'(-1)=3 yy ❷

이때 y=(fΩg)(x)=f(g(x))에서 y'=f'(g(x))g'(x)이므 로 x=-1에서의 미분계수는

f'(g(-1))g'(-1)=f'(1)g'(-1)=2¥3=6 yy ❸ g(x)-g(-1)

x-(-1) lim

x⁄-1

g(x)-1 lim x+1

x⁄-1

lim

x⁄-1

g(x)-1 lim x+1

x⁄-1

f(x)-f(1) lim x-1

x⁄1

f(x)+2 lim x-1

x⁄1

lim

x⁄1

f(x)+2 lim x-1

x⁄1

1 g'(1)

1 g'(y)

채점 기준 배점

❶ f(1), f'(1)의 값 구하기

문서에서 굿비 미적분_해설 (페이지 26-40)

관련 문서