수학의 정석

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[차현우] 기본편 미적분 (2018) - 도함수의 성질
기본문제 8-1 (2)

이전 질문) 모범답안 (2)의 세 번째 줄에서 {(h)^(1/3)}-0/h의 극한을 계산할 때, h->0+일 때는 지수법칙을 이용해 모범답안의 식처럼 계산할 수 있겠지만 h->0-일 때는 지수법칙을 바로 쓸 수 없는데 어떻게 좌극한과 우극한을 나누지 않고 답안에서처럼 계산한 건가요? 질문에 대한 답변) h^(1/3)은 미분 가능한 함수입니다. 0을 기준으로 나누지 않고도 계산 가능합니다. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 그런데 h^(1/3)는 x가 0일 때는 미분 불가능한 함수이기 때문에 미분 가능한 함수라고 할 수 없는 것 아닌가요?? 그리고 제가 궁금한 내용이 모범답안 (2)의 세 번째 줄에서 {(h)^(1/3)}-0/h의 극한을 계산할 때, (h)^(1/3)/h을 계산하여 h^(-2/3)이 되려면 수학1에서 배운 지수법칙을 사용해야 하는데 지수법칙은 지수가 유리수 일 때, 밑이 양수인 경우에 성립하는 것으로 정의했는데 왜 h->0일 때, 즉 밑이 양수와 음수일 때 지수법칙을 사용할 수 있는 건가요?

y=√x라면 y는 0이상이고, 이 함수의 역함수는 y=x²(x는 0이상)일 것입니다. 하지만 y=x^(1/3)의 역함수인 y=x³는 실수 전체에 대하여 증가하는 함수입니다. 역함수가 실수 전체에 대하여 증가하므로 원시함수인 y=x^(1/3)은 실수 전체에 대하여 증가하는 미분 가능한 함수입니다. {(h)^(1/3)}-0/h의 h->0-일 때의 극한을 계산할 땐 약간의 문자 조작을 생각해보시면 됩니다. h<0이므로 h=-k라고 생각하고 위의 식에 대입해보면, {(h)^(1/3)}-0/h=-(k)^(1/3)/-k=k^(1/3)/k=k(-2/3)입니다. 밑이 양수인 경우에만 지수법칙을 사용할 수 있으므로 위와 같은 방법으로 해주시면 됩니다.

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