미적분Ⅱ여러 가지 미분법수능 기출기본 문제 (3점 중반)

로그 합성 미분

문제

열린 구간 (0,π2)\displaystyle \left( 0 , \frac{\pi}{2} \right)에서 정의된 미분가능한 함수 f(x)f ( x )는 다음 조건을 만족시킨다.

(가) f(x)=1+{f(x)}2f' ( x ) = 1 + \mathit{\left\{ f ( x ) \right\}} ^{2} (나) f(π4)=1\displaystyle f \left( \frac{\pi}{4} \right) = 1

함수 g(x)=lnf(x)g ( x ) = \ln f' ( x )에 대하여 g(π4)\displaystyle g' \left( \frac{\pi}{4} \right)의 값은? [3점] 1132\displaystyle \frac{3}{2}2252\displaystyle \frac{5}{2}33

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해설

g(x)=lnf(x)g ( x ) = \ln f' ( x )=ln(1+{f(x)}2)= \ln \left( 1 + \left\{ f ( x ) \right\} ^{2} \right)에서 g(x)=2f(x)f(x)1+{f(x)}2\displaystyle g' ( x ) = \frac{2 f ( x ) f' ( x )}{1 + \left\{ f ( x ) \right\} ^{2}} =2f(x)[1+{f(x)}2]1+{f(x)}2\displaystyle = \frac{2 f ( x ) [ 1 + \left\{ f ( x ) \right\} ^{2} ]}{1 + \left\{ f ( x ) \right\} ^{2}} =2f(x)= 2 f ( x ) \therefore g(π4)=2f(π4)=21=2\displaystyle g' \left( \frac{\pi}{4} \right) = 2 f \left( \frac{\pi}{4} \right) = 2 \cdot 1 = 2 [다른풀이] g(x)=lnf(x)g ( x ) = \ln f' ( x )이므로 g(x)=f(x)f(x)=2f(x)f(x)f(x)=2f(x)\displaystyle g' ( x ) = \frac{f'' ( x )}{f' ( x )} = \frac{2 f ( x ) f' ( x )}{f' ( x )} = 2 f ( x ) \therefore g(π4)=2f(π4)=21=2\displaystyle g' \left( \frac{\pi}{4} \right) = 2 f \left( \frac{\pi}{4} \right) = 2 \cdot 1 = 2

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