미적분 예제

$\frac{\sqrt{x + h} - \sqrt{x}}{h}$

단계 1

미분합니다.

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단계 1.1

$\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ 을(를) 사용하여 $\sqrt{x + h}$ 을(를) ${(x + h)}^{\frac{1}{2}}$ (으)로 다시 씁니다.

$\frac{d}{d x} [\frac{{(x + h)}^{\frac{1}{2}} - \sqrt{x}}{h}]$

단계 1.2

$\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ 을(를) 사용하여 $\sqrt{x}$ 을(를) $x^{\frac{1}{2}}$ (으)로 다시 씁니다.

$\frac{d}{d x} [\frac{{(x + h)}^{\frac{1}{2}} - x^{\frac{1}{2}}}{h}]$

단계 1.3

$\frac{1}{h}$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $\frac{{(x + h)}^{\frac{1}{2}} - x^{\frac{1}{2}}}{h}$ 의 미분은 $\frac{1}{h} \frac{d}{d x} [{(x + h)}^{\frac{1}{2}} - x^{\frac{1}{2}}]$ 입니다.

$\frac{1}{h} \frac{d}{d x} [{(x + h)}^{\frac{1}{2}} - x^{\frac{1}{2}}]$

단계 1.4

합의 법칙에 의해 ${(x + h)}^{\frac{1}{2}} - x^{\frac{1}{2}}$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d x} [{(x + h)}^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}]$ 가 됩니다.

$\frac{1}{h} (\frac{d}{d x} [{(x + h)}^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 2

$f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ , $g (x) = x + h$ 일 때 $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ 는 $f' (g (x)) g' (x)$ 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.

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단계 2.1

연쇄법칙을 적용하기 위해 $u$ 를 $x + h$ 로 바꿉니다.

$\frac{1}{h} (\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [x + h] + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 2.2

$n = \frac{1}{2}$ 일 때 $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ 는 $n u^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x + h] + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 2.3

$u$ 를 모두 $x + h$ 로 바꿉니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2} {(x + h)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x + h] + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 3

공통 분모를 가지는 분수로 $- 1$ 을 표현하기 위해 $\frac{2}{2}$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2} {(x + h)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [x + h] + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 4

$- 1$ 와 $\frac{2}{2}$ 을 묶습니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2} {(x + h)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [x + h] + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 5

공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2} {(x + h)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [x + h] + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 6

분자를 간단히 합니다.

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단계 6.1

$- 1$ 에 $2$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2} {(x + h)}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [x + h] + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 6.2

$1$ 에서 $2$ 을 뺍니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2} {(x + h)}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [x + h] + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 7

분수를 통분합니다.

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단계 7.1

마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2} {(x + h)}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x + h] + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 7.2

$\frac{1}{2}$ 와 ${(x + h)}^{- \frac{1}{2}}$ 을 묶습니다.

$\frac{1}{h} (\frac{{(x + h)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [x + h] + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 7.3

음의 지수 법칙 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ 을 활용하여 ${(x + h)}^{- \frac{1}{2}}$ 를 분모로 이동합니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [x + h] + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 8

합의 법칙에 의해 $x + h$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [h]$ 가 됩니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [h]) + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 9

$n = 1$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} (1 + \frac{d}{d x} [h]) + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 10

$h$ 이 $x$ 에 대해 일정하므로, $h$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $h$ 입니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} (1 + 0) + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 11

식을 간단히 합니다.

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단계 11.1

$1$ 를 $0$ 에 더합니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 11.2

$\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}}$ 에 $1$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- x^{\frac{1}{2}}])$

단계 12

$- 1$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $- x^{\frac{1}{2}}$ 의 미분은 $- \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}]$ 입니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}])$

단계 13

$n = \frac{1}{2}$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1}))$

단계 14

공통 분모를 가지는 분수로 $- 1$ 을 표현하기 위해 $\frac{2}{2}$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}}))$

단계 15

$- 1$ 와 $\frac{2}{2}$ 을 묶습니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}}))$

단계 16

공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}}))$

단계 17

분자를 간단히 합니다.

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단계 17.1

$- 1$ 에 $2$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 2}{2}}))$

단계 17.2

$1$ 에서 $2$ 을 뺍니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} x^{\frac{- 1}{2}}))$

단계 18

마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} - (\frac{1}{2} x^{- \frac{1}{2}}))$

단계 19

$\frac{1}{2}$ 와 $x^{- \frac{1}{2}}$ 을 묶습니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2})$

단계 20

음의 지수 법칙 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ 을 활용하여 $x^{- \frac{1}{2}}$ 를 분모로 이동합니다.

$\frac{1}{h} (\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}})$

단계 21

간단히 합니다.

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단계 21.1

분배 법칙을 적용합니다.

$\frac{1}{h} \cdot \frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{h} (- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}})$

단계 21.2

항을 묶습니다.

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단계 21.2.1

$\frac{1}{h}$ 에 $\frac{1}{2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}}$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{h (2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}})} + \frac{1}{h} (- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}})$

단계 21.2.2

$\frac{1}{h}$ 에 $\frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{h (2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}})} - \frac{1}{h (2 x^{\frac{1}{2}})}$

단계 21.2.3

$h$ 의 왼쪽으로 $2$ 이동하기

$\frac{1}{h (2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}})} - \frac{1}{2 h x^{\frac{1}{2}}}$

단계 21.3

각 항을 간단히 합니다.

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단계 21.3.1

분모를 간단히 합니다.

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단계 21.3.1.1

다시 씁니다.

$\frac{1}{h (2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}})} - \frac{1}{2 h x^{\frac{1}{2}}}$

단계 21.3.1.2

불필요한 괄호를 제거합니다.

$\frac{1}{h \cdot 2 {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2 h x^{\frac{1}{2}}}$

단계 21.3.2

$h$ 의 왼쪽으로 $2$ 이동하기

$\frac{1}{2 h {(x + h)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2 h x^{\frac{1}{2}}}$