[문제 2-1] 도함수의 정의를 이용하여, 함수 y=cos2x의 도함수를 유도하시오. (15점)
(풀이)
도함수의 정의에 의하여, 함수 y=cos2x의 도함수는y′=h→0limhcos2(x+h)−cos2x=h→0limhcos2xcos2h−sin2xsin2h−cos2x=h→0limhcos2x(cos2h−1)−h→0limhsin2xsin2h=cos2x(h→0limhcos2h−1)−sin2x(h→0limhsin2h),여기서 h→0limhcos2h−1=h→0lim2hcos2h−1×2=0과h→0limhsin2h=h→0lim2hsin2h×2=2을 이용하면,=−2sin2x
[문제 2-2] 함수가 f(x)=e−xcos2x일 때, 도함수의 정의를 이용하여, 극한값x→0limx1[f(x)+f(2x)+f(3x)+⋯+f(2023x)−2023]을 구하시오. (15점)
(풀이)
함수 f(x)=e−xcos2x에서 f(0)=1이다. 또한f′(x)=−e−xcos2x−2e−xsin2x이므로 f′(0)=−1이다.도함수의 정의를 이용하기 위하여,x→0limx1[f(kx)−f(0)]=x→0limkx−0f(kx)−f(0)×k=kf′(0)을 이용하자.x→0limx1[f(x)+f(2x)+f(3x)+⋯+f(2023x)−2023]=x→0limx1[(f(x)−f(0))+(f(2x)−f(0))+(f(3x)−f(0))+⋯+(f(2023x)−f(0))]=(1+2+⋯+2023)f′(0)=−(1+2+⋯+2023)=−22023(2023+1)=−2,047,276
[2-1] (15점)(상) 답이 맞고 그 과정을 명확히 제시한 경우(중상) 답은 맞지만 그 과정을 잘 못 제시한 경우(중하) 답은 틀렸지만 계산식도 꾸미고 노력한 경우(하) 전혀 엉뚱한 설명을 한 경우
[2-2] (15점)(상) 답이 맞고 그 과정을 명확히 제시한 경우(중상) 답은 맞지만 그 과정이 정확하지 못한 경우(중하) 답은 틀렸지만 계산식도 꾸미고 노력한 경우(하) 전혀 엉뚱한 설명을 한 경우