$$$\ln\left(\frac{t}{t + 1}\right)$$$의 도함수
관련 계산기: 로그 미분 계산기, 암시적 미분 계산기 (단계별 풀이)
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$$$\frac{d}{dt} \left(\ln\left(\frac{t}{t + 1}\right)\right)$$$을(를) 구하시오.
풀이
함수 $$$\ln\left(\frac{t}{t + 1}\right)$$$는 두 함수 $$$f{\left(u \right)} = \ln\left(u\right)$$$와 $$$g{\left(t \right)} = \frac{t}{t + 1}$$$의 합성함수 $$$f{\left(g{\left(t \right)} \right)}$$$이다.
연쇄법칙 $$$\frac{d}{dt} \left(f{\left(g{\left(t \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dt} \left(g{\left(t \right)}\right)$$$을(를) 적용하십시오:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dt} \left(\ln\left(\frac{t}{t + 1}\right)\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right) \frac{d}{dt} \left(\frac{t}{t + 1}\right)\right)}$$자연로그 함수의 도함수는 $$$\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right) = \frac{1}{u}$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right)\right)} \frac{d}{dt} \left(\frac{t}{t + 1}\right) = {\color{red}\left(\frac{1}{u}\right)} \frac{d}{dt} \left(\frac{t}{t + 1}\right)$$역치환:
$$\frac{\frac{d}{dt} \left(\frac{t}{t + 1}\right)}{{\color{red}\left(u\right)}} = \frac{\frac{d}{dt} \left(\frac{t}{t + 1}\right)}{{\color{red}\left(\frac{t}{t + 1}\right)}}$$$$$f{\left(t \right)} = t$$$와 $$$g{\left(t \right)} = t + 1$$$에 대해 몫의 미분법칙 $$$\frac{d}{dt} \left(\frac{f{\left(t \right)}}{g{\left(t \right)}}\right) = \frac{\frac{d}{dt} \left(f{\left(t \right)}\right) g{\left(t \right)} - f{\left(t \right)} \frac{d}{dt} \left(g{\left(t \right)}\right)}{g^{2}{\left(t \right)}}$$$을 적용하십시오:
$$\frac{\left(t + 1\right) {\color{red}\left(\frac{d}{dt} \left(\frac{t}{t + 1}\right)\right)}}{t} = \frac{\left(t + 1\right) {\color{red}\left(\frac{\frac{d}{dt} \left(t\right) \left(t + 1\right) - t \frac{d}{dt} \left(t + 1\right)}{\left(t + 1\right)^{2}}\right)}}{t}$$멱법칙 $$$\frac{d}{dt} \left(t^{n}\right) = n t^{n - 1}$$$을 $$$n = 1$$$에 대해 적용하면, 즉 $$$\frac{d}{dt} \left(t\right) = 1$$$:
$$\frac{- t \frac{d}{dt} \left(t + 1\right) + \left(t + 1\right) {\color{red}\left(\frac{d}{dt} \left(t\right)\right)}}{t \left(t + 1\right)} = \frac{- t \frac{d}{dt} \left(t + 1\right) + \left(t + 1\right) {\color{red}\left(1\right)}}{t \left(t + 1\right)}$$합/차의 도함수는 도함수들의 합/차이다:
$$\frac{- t {\color{red}\left(\frac{d}{dt} \left(t + 1\right)\right)} + t + 1}{t \left(t + 1\right)} = \frac{- t {\color{red}\left(\frac{d}{dt} \left(t\right) + \frac{d}{dt} \left(1\right)\right)} + t + 1}{t \left(t + 1\right)}$$상수의 도함수는 $$$0$$$입니다:
$$\frac{- t \left({\color{red}\left(\frac{d}{dt} \left(1\right)\right)} + \frac{d}{dt} \left(t\right)\right) + t + 1}{t \left(t + 1\right)} = \frac{- t \left({\color{red}\left(0\right)} + \frac{d}{dt} \left(t\right)\right) + t + 1}{t \left(t + 1\right)}$$멱법칙 $$$\frac{d}{dt} \left(t^{n}\right) = n t^{n - 1}$$$을 $$$n = 1$$$에 대해 적용하면, 즉 $$$\frac{d}{dt} \left(t\right) = 1$$$:
$$\frac{- t {\color{red}\left(\frac{d}{dt} \left(t\right)\right)} + t + 1}{t \left(t + 1\right)} = \frac{- t {\color{red}\left(1\right)} + t + 1}{t \left(t + 1\right)}$$따라서, $$$\frac{d}{dt} \left(\ln\left(\frac{t}{t + 1}\right)\right) = \frac{1}{t \left(t + 1\right)}$$$.
정답
$$$\frac{d}{dt} \left(\ln\left(\frac{t}{t + 1}\right)\right) = \frac{1}{t \left(t + 1\right)}$$$A