문제 은행 · 미적분 · 미적분Ⅰ · 적분

부정적분의 뜻과 계산

미분하면 f가 되는 함수를 찾고, 부정적분 공식으로 계산한다

유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.

80문제 · 4 / 4쪽

61.APEX · 5.1절 · 21번우리말 번역

연습문제 9–27에서 주어진 부정적분의 값을 구하세요.

∫3t dt\displaystyle \int 3^t\ dt

영어 원문 보기

In Exercises 9–27, evaluate the given indefinite integral.

∫3t dt\displaystyle \int 3^t\ dt

답 쓰고 채점

부정적분은 끝에 「+ C」 도 붙여요

정답·풀이 보기

3t/ln⁡3+C3^t/\ln 3+C

원본 교재 풀이(영어)

3t/ln⁡3+C3^t/\ln 3+C

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.10절 · 5번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
62.APEX · 5.1절 · 22번우리말 번역

연습문제 9–27에서 주어진 부정적분의 값을 구하세요.

∫5t2 dt\displaystyle \int \frac{5^t}{2}\ dt

영어 원문 보기

In Exercises 9–27, evaluate the given indefinite integral.

∫5t2 dt\displaystyle \int \frac{5^t}{2}\ dt

답 쓰고 채점

부정적분은 끝에 「+ C」 도 붙여요

정답·풀이 보기

5t2ln⁡5+C\frac{5^t}{2\ln 5}+C

원본 교재 풀이(영어)

5t2ln⁡5+C\frac{5^t}{2\ln 5}+C

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.10절 · 29번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
63.APEX · 5.1절 · 23번우리말 번역

연습문제 9–27에서 주어진 부정적분의 값을 구하세요.

∫(2t+3)2 dt\displaystyle \int (2t+3)^2\ dt

영어 원문 보기

In Exercises 9–27, evaluate the given indefinite integral.

∫(2t+3)2 dt\displaystyle \int (2t+3)^2\ dt

답 쓰고 채점

부정적분은 끝에 「+ C」 도 붙여요

정답·풀이 보기

4/3t3+6t2+9t+C4/3t^3+6t^2+9t+C

원본 교재 풀이(영어)

4/3t3+6t2+9t+C4/3t^3+6t^2+9t+C

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.10절 · 57번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
64.APEX · 5.1절 · 24번우리말 번역

연습문제 9–27에서 주어진 부정적분을 구하세요.

∫(t2+3)(t3−2t) dt\displaystyle \int (t^2+3)(t^3-2t)\ dt

영어 원문 보기

In Exercises 9–27, evaluate the given indefinite integral.

∫(t2+3)(t3−2t) dt\displaystyle \int (t^2+3)(t^3-2t)\ dt

답 쓰고 채점

부정적분은 끝에 「+ C」 도 붙여요

정답·풀이 보기

t6/6+t4/4−3t2+Ct^6/6+t^4/4-3t^2+C

원본 교재 풀이(영어)

t6/6+t4/4−3t2+Ct^6/6+t^4/4-3t^2+C

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.10절 · 15번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
65.APEX · 5.1절 · 25번우리말 번역

연습문제 9–27에서 주어진 부정적분의 값을 구하세요.

∫x2x3 dx\displaystyle \int x^2x^3\ dx

영어 원문 보기

In Exercises 9–27, evaluate the given indefinite integral.

∫x2x3 dx\displaystyle \int x^2x^3\ dx

답 쓰고 채점

부정적분은 끝에 「+ C」 도 붙여요

정답·풀이 보기

x6/6+Cx^6/6+C

원본 교재 풀이(영어)

x6/6+Cx^6/6+C

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.10절 · 13번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
66.APEX · 5.1절 · 26번우리말 번역

연습문제 9–27에서 주어진 부정적분의 값을 구하세요.

∫eπ dx\displaystyle \int e^\pi\ dx

영어 원문 보기

In Exercises 9–27, evaluate the given indefinite integral.

∫eπ dx\displaystyle \int e^\pi\ dx

답 쓰고 채점

부정적분은 끝에 「+ C」 도 붙여요

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eπx+Ce^\pi x+C

원본 교재 풀이(영어)

eπx+Ce^\pi x+C

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.10절 · 45번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
67.APEX · 5.1절 · 27번우리말 번역

연습문제 9–27에서 주어진 부정적분의 값을 구하세요.

∫a dx\displaystyle \int a\ dx

영어 원문 보기

In Exercises 9–27, evaluate the given indefinite integral.

∫a dx\displaystyle \int a\ dx

답 쓰고 채점

부정적분은 끝에 「+ C」 도 붙여요

정답·풀이 보기

ax+Cax+C

원본 교재 풀이(영어)

ax+Cax+C

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.10절 · 1번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
68.APEX · 5.1절 · 29번우리말 번역

연습문제 29–39에서 주어진 초깃값 문제로 나타내어지는 f(x)f(x)를 구하세요.

f ′(x)=sin⁡xf\,'(x) = \sin x 이고 f(0)=2f(0)= 2

영어 원문 보기

In Exercises 29–39, find f(x)f(x) described by the given initial value problem.

f ′(x)=sin⁡xf\,'(x) = \sin x and f(0)=2f(0)= 2

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−cos⁡x+3-\cos x+3

원본 교재 풀이(영어)

−cos⁡x+3-\cos x+3

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 4.1절 · 1번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
69.APEX · 5.1절 · 30번우리말 번역

연습문제 29–39에서 주어진 초깃값 문제로 나타내어지는 f(x)f(x)를 구하세요.

f ′(x)=5exf\,'(x) = 5e^x 이고 f(0)=10f(0)= 10

영어 원문 보기

In Exercises 29–39, find f(x)f(x) described by the given initial value problem.

f ′(x)=5exf\,'(x) = 5e^x and f(0)=10f(0)= 10

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정답·풀이 보기

5ex+55e^x+5

원본 교재 풀이(영어)

5ex+55e^x+5

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 5.1절 · 7번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
70.APEX · 5.1절 · 31번우리말 번역

연습문제 29–39에서, 주어진 초깃값 문제로 나타내어지는 f(x)f(x) 를 구하세요.

f ′(x)=4x3−3x2f\,'(x) = 4x^3-3x^2 이고 f(−1)=9f(-1)= 9

영어 원문 보기

In Exercises 29–39, find f(x)f(x) described by the given initial value problem.

f ′(x)=4x3−3x2f\,'(x) = 4x^3-3x^2 and f(−1)=9f(-1)= 9

답 쓰고 채점
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x4−x3+7x^4-x^3+7

원본 교재 풀이(영어)

x4−x3+7x^4-x^3+7

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 5.1절 · 1번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
71.APEX · 5.1절 · 32번우리말 번역

연습문제 29–39에서, 주어진 초깃값 문제로 나타내어지는 f(x)f(x) 를 구하세요.

f ′(x)=sec⁡2xf\,'(x) = \sec^2 x 이고 f(π/4)=5f(\pi/4)= 5

영어 원문 보기

In Exercises 29–39, find f(x)f(x) described by the given initial value problem.

f ′(x)=sec⁡2xf\,'(x) = \sec^2 x and f(π/4)=5f(\pi/4)= 5

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

tan⁡x+4\tan x + 4

원본 교재 풀이(영어)

tan⁡x+4\tan x + 4

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.10절 · 31번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
72.APEX · 5.1절 · 33번우리말 번역

연습문제 29–39에서, 주어진 초깃값 문제로 나타내어지는 f(x)f(x) 를 구하세요.

f ′(x)=7xf\,'(x) = 7^x 이고 f(2)=1f(2)= 1

영어 원문 보기

In Exercises 29–39, find f(x)f(x) described by the given initial value problem.

f ′(x)=7xf\,'(x) = 7^x and f(2)=1f(2)= 1

답 쓰고 채점
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7x/ln⁡7+1−49/ln⁡77^x/\ln 7 + 1-49/\ln 7

원본 교재 풀이(영어)

7x/ln⁡7+1−49/ln⁡77^x/\ln 7 + 1-49/\ln 7

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 5.1절 · 7번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
73.APEX · 5.1절 · 34번우리말 번역

연습문제 29–39에서, 주어진 초깃값 문제로 나타내어지는 f(x)f(x) 를 구하세요.

f ′′(x)=5f\,''(x) = 5 이고 f ′(0)=7f\,'(0)= 7, f(0)=3f(0) = 3

영어 원문 보기

In Exercises 29–39, find f(x)f(x) described by the given initial value problem.

f ′′(x)=5f\,''(x) = 5 and f ′(0)=7f\,'(0)= 7, f(0)=3f(0) = 3

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

5/2x2+7x+35/2x^2+7x+3

원본 교재 풀이(영어)

5/2x2+7x+35/2x^2+7x+3

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 4.1절 · 1번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
74.APEX · 5.1절 · 35번우리말 번역

연습문제 29–39에서, 주어진 초깃값 문제로 나타내어지는 f(x)f(x) 를 구하세요.

f ′′(x)=7xf\,''(x) = 7x 이고 f ′(1)=−1f\,'(1)= -1, f(1)=10f(1) = 10

영어 원문 보기

In Exercises 29–39, find f(x)f(x) described by the given initial value problem.

f ′′(x)=7xf\,''(x) = 7x and f ′(1)=−1f\,'(1)= -1, f(1)=10f(1) = 10

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

7x36−9x2+403\frac{7 x^3}{6}-\frac{9 x}{2}+\frac{40}{3}

원본 교재 풀이(영어)

7x36−9x2+403\frac{7 x^3}{6}-\frac{9 x}{2}+\frac{40}{3}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 5.1절 · 5번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
75.APEX · 5.1절 · 36번우리말 번역

연습문제 29–39에서 주어진 초깃값 문제로 나타내어지는 f(x)f(x) 를 구하세요.

f ′′(x)=5exf\,''(x) = 5e^x 이고 f ′(0)=3f\,'(0)= 3, f(0)=5f(0) = 5

영어 원문 보기

In Exercises 29–39, find f(x)f(x) described by the given initial value problem.

f ′′(x)=5exf\,''(x) = 5e^x and f ′(0)=3f\,'(0)= 3, f(0)=5f(0) = 5

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

5ex−2x5e^x-2x

원본 교재 풀이(영어)

5ex−2x5e^x-2x

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 4.1절 · 20번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
76.APEX · 5.1절 · 37번우리말 번역

연습문제 29–39에서 주어진 초깃값 문제로 나타내어지는 f(x)f(x) 를 구하세요.

f ′′(θ)=sin⁡θf\,''(\theta) = \sin \theta 이고 f ′(π)=2f\,'(\pi)= 2, f(π)=4f(\pi) = 4

영어 원문 보기

In Exercises 29–39, find f(x)f(x) described by the given initial value problem.

f ′′(θ)=sin⁡θf\,''(\theta) = \sin \theta and f ′(π)=2f\,'(\pi)= 2, f(π)=4f(\pi) = 4

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

θ−sin⁡(θ)−π+4\theta-\sin (\theta)-\pi +4

원본 교재 풀이(영어)

θ−sin⁡(θ)−π+4\theta-\sin (\theta)-\pi +4

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.10절 · 17번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
77.APEX · 5.1절 · 38번우리말 번역

연습문제 29–39에서 주어진 초깃값 문제로 나타내어지는 f(x)f(x) 를 구하세요.

f ′′(x)=24x2+2x−cos⁡xf\,''(x) = 24x^2+2^x-\cos x 이고 f ′(0)=5f\,'(0)= 5, f(0)=0f(0) = 0

영어 원문 보기

In Exercises 29–39, find f(x)f(x) described by the given initial value problem.

f ′′(x)=24x2+2x−cos⁡xf\,''(x) = 24x^2+2^x-\cos x and f ′(0)=5f\,'(0)= 5, f(0)=0f(0) = 0

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

2x4+cos⁡x+2x(ln⁡2)2+(5−1ln⁡2)x−1−1(ln⁡2)22x^4+\cos x+\frac{2^x}{(\ln 2)^2}+(5-\frac1{\ln 2})x -1 - \frac{1}{(\ln 2)^2}

원본 교재 풀이(영어)

2x4+cos⁡x+2x(ln⁡2)2+(5−1ln⁡2)x−1−1(ln⁡2)22x^4+\cos x+\frac{2^x}{(\ln 2)^2}+(5-\frac1{\ln 2})x -1 - \frac{1}{(\ln 2)^2}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.10절 · 53번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
78.APEX · 5.1절 · 39번우리말 번역

연습문제 29–39에서 주어진 초깃값 문제로 나타내어지는 f(x)f(x) 를 구하세요.

f ′′(x)=0f\,''(x) = 0 이고 f ′(1)=3f\,'(1)= 3, f(1)=1f(1) = 1

영어 원문 보기

In Exercises 29–39, find f(x)f(x) described by the given initial value problem.

f ′′(x)=0f\,''(x) = 0 and f ′(1)=3f\,'(1)= 3, f(1)=1f(1) = 1

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

3x−23x-2

원본 교재 풀이(영어)

3x−23x-2

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.10절 · 7번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
79.CLP-1 · 4.1절 · 1번우리말 번역

f(x)f(x) 를 도함수가 f′(x)f'(x) 인 함수라 하자. f′(x)f'(x) 의 가장 일반적인 부정적분을 구하세요.

영어 원문 보기

Let f(x)f(x) be a function with derivative f′(x)f'(x). What is the most general antiderivative of f′(x)f'(x)?

답 쓰고 채점

부정적분은 끝에 「+ C」 도 붙여요

정답·풀이 보기

f′(x)f'(x) 의 부정적분은 도함수가 f′(x)f'(x) 인 함수이다. 원래의 함수 f(x)f(x) 가 이 성질을 가지므로 f(x)f(x) 는 f′(x)f'(x) 의 하나의 부정적분이지만, 가장 일반적인 것은 아니다. f(x)f(x) 에 상수를 더해도 도함수는 변하지 않는다. 따라서 f′(x)f'(x) 의 가장 일반적인 부정적분은 f(x)+Cf(x)+C 이다. 여기서 CC 는 임의의 상수이다.

원본 교재 풀이(영어)

An antiderivative of f′(x)f'(x) is a function whose derivative is f′(x)f'(x). Our original function f(x)f(x) has this property, so f(x)f(x) is an antiderivative of f′(x)f'(x), but it's not the most general. We can add a constant to f(x)f(x) without affecting its derivative. The most general antiderivative of f′(x)f'(x) is f(x)+Cf(x)+C, where CC is any constant.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-1 · 4.1절 · 2번
# 부정적분의 뜻과 계산계산기본자동 분류
80.CLP-1 · 4.1절 · 20번우리말 번역

f(x)=2sin⁡−1xf(x)=2\sin^{-1}\sqrt{x}, g(x)=sin⁡−1(2x−1)g(x)=\sin^{-1}(2x-1) 이라 하자. f(x)−g(x)f(x)-g(x) 의 도함수를 구하고 답을 간단히 하세요. 이 답은 f(x)f(x) 와 g(x)g(x) 사이의 관계에 대해 무엇을 뜻하는지 설명하세요.

영어 원문 보기

Let f(x)=2sin⁡−1xf(x)=2\sin^{-1}\sqrt{x} and g(x)=sin⁡−1(2x−1)g(x)=\sin^{-1}(2x-1). Find the derivative of f(x)−g(x)f(x)-g(x) and simplify your answer. What does the answer imply about the relation between f(x)f(x) and g(x)g(x)?

정답·풀이 보기

연쇄 법칙을 이용하여 f(x)f(x) 와 g(x)g(x) 를 미분한다. ddx{arcsin⁡(x)}=11−x2\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\arcsin(x)\right\}=\dfrac{1}{\sqrt{1-x^2}} 임을 떠올리자.

f′(x)=21−x2⋅ddxx=21−x⋅12x=1x−x2g′(x)=11−(2x−1)2⋅ddx{2x−1}=21−4x2+4x−1=1x−x2\begin{aligned} f'(x)&=\frac{2}{\sqrt{1- \sqrt{x}^2}}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \sqrt{x}\\ &=\frac{2}{\sqrt{1-x}}\cdot\frac{1}{2\sqrt{x}}\\ &=\frac{1}{\sqrt{x-x^2}}\\ g'(x)&=\frac{1}{\sqrt{1- (2x-1)^2}}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 2x-1\}\\ &=\frac{2}{\sqrt{1-4x^2+4x-1}}\\ &=\frac{1}{\sqrt{x-x^2}}\\ \end{aligned}

따라서 f(x)−g(x)f(x)-g(x) 의 도함수는 00 이고, 이는 f(x)f(x) 와 g(x)g(x) 가 상수만큼만 차이가 남을 뜻한다. 다소 놀라운 결과일 수도 있다!

참고: f(x)f(x) 와 g(x)g(x) 가 상수만큼만 차이가 난다는 것을 보이는 데 미적분은 필요하지 않다. θ=sin⁡−1x\theta=\sin^{-1}\sqrt{x} 로 놓으면 sin⁡θ=x\sin\theta=\sqrt{x} 이고 f(x)=2θf(x) = 2\theta 이다. 그러면 sin⁡[f(x)−π2]=−cos⁡f(x)=−cos⁡2θ=−[1−2sin⁡2θ]=2sin⁡2θ−1=2x−1\sin \left[f(x)-\frac{\pi}{2}\right]=-\cos f(x) =-\cos 2\theta=-[1-2\sin^2\theta] =2\sin^2\theta -1=2x-1 처음 식과 마지막 식에 아크사인을 취하여 f(x)−π2=arcsin⁡(2x−1)=g(x)f(x)-\dfrac{\pi}{2}=\arcsin(2x-1)=g(x) 라고 결론짓는 것이 목표이다. 그러나 arcsin⁡(sin⁡[f(x)−π2])=f(x)−π2\arcsin\left(\sin\left[f(x)-\dfrac{\pi}{2}\right]\right)=f(x)-\dfrac{\pi}{2} 라고 말하기 전에, −π2≤f(x)−π2≤π2-\dfrac{\pi}{2} \leq f(x)-\dfrac{\pi}{2}\leq\dfrac{\pi}{2} 임을 확인해야 한다. 즉 0≤f(x)≤π0 \leq f(x) \leq \pi 임을 보여야 한다.

0≤θ≤π20\le\theta\le\frac{\pi}{2} 이므로 (sin⁡−1\sin^{-1} 의 값은 항상 −π2-\frac{\pi}{2} 와 π2\frac{\pi}{2} 사이에 있고 x≥0\sqrt{x}\ge 0 이기 때문이다), 0≤f(x)=2θ≤π0\le f(x)=2\theta\le \pi 이다. 따라서 f(x)−π2=arcsin⁡(sin⁡[f(x)−π2])=arcsin⁡(2x+1)=g(x).f(x)-\dfrac{\pi}{2}=\arcsin\left(\sin\left[f(x)-\dfrac{\pi}{2}\right]\right)=\arcsin(2x+1)=g(x).

원본 교재 풀이(영어)

We differentiate f(x)f(x) and g(x)g(x) using the chain rule. Recall ddx{arcsin⁡(x)}=11−x2\displaystyle \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\left\{\arcsin(x)\right\}=\dfrac{1}{\sqrt{1-x^2}}.

f′(x)=21−x2⋅ddxx=21−x⋅12x=1x−x2g′(x)=11−(2x−1)2⋅ddx{2x−1}=21−4x2+4x−1=1x−x2\begin{aligned} f'(x)&=\frac{2}{\sqrt{1- \sqrt{x}^2}}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x} \sqrt{x}\\ &=\frac{2}{\sqrt{1-x}}\cdot\frac{1}{2\sqrt{x}}\\ &=\frac{1}{\sqrt{x-x^2}}\\ g'(x)&=\frac{1}{\sqrt{1- (2x-1)^2}}\cdot\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}x}\{ 2x-1\}\\ &=\frac{2}{\sqrt{1-4x^2+4x-1}}\\ &=\frac{1}{\sqrt{x-x^2}}\\ \end{aligned}

So, the derivative of f(x)−g(x)f(x)-g(x) is 00, which implies that f(x)f(x) and g(x)g(x) differ by a constant–perhaps a surprising result!

Remark: we don't need calculus to show that f(x)f(x) and g(x)g(x) only differ by a constant. Define θ=sin⁡−1x\theta=\sin^{-1}\sqrt{x}, so that sin⁡θ=x\sin\theta=\sqrt{x} and f(x)=2θf(x) = 2\theta , and then sin⁡[f(x)−π2]=−cos⁡f(x)=−cos⁡2θ=−[1−2sin⁡2θ]=2sin⁡2θ−1=2x−1\sin \left[f(x)-\frac{\pi}{2}\right]=-\cos f(x) =-\cos 2\theta=-[1-2\sin^2\theta] =2\sin^2\theta -1=2x-1 Our goal is to take the arcsine of the first and last expressions and conclude f(x)−π2=arcsin⁡(2x−1)=g(x)f(x)-\dfrac{\pi}{2}=\arcsin(2x-1)=g(x). However, before we can say arcsin⁡(sin⁡[f(x)−π2])=f(x)−π2\arcsin\left(\sin\left[f(x)-\dfrac{\pi}{2}\right]\right)=f(x)-\dfrac{\pi}{2}, we have to check that −π2≤f(x)−π2≤π2-\dfrac{\pi}{2} \leq f(x)-\dfrac{\pi}{2}\leq\dfrac{\pi}{2}. That is, we need to show that 0≤f(x)≤π0 \leq f(x) \leq \pi.

As 0≤θ≤π20\le\theta\le\frac{\pi}{2} (since sin⁡−1\sin^{-1} always takes values between −π2-\frac{\pi}{2} and π2\frac{\pi}{2} and since x≥0\sqrt{x}\ge 0), we have that 0≤f(x)=2θ≤π0\le f(x)=2\theta\le \pi. So, f(x)−π2=arcsin⁡(sin⁡[f(x)−π2])=arcsin⁡(2x+1)=g(x).f(x)-\dfrac{\pi}{2}=\arcsin\left(\sin\left[f(x)-\dfrac{\pi}{2}\right]\right)=\arcsin(2x+1)=g(x).

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 1권 · 4.10절 · 59번
# 부정적분의 뜻과 계산계산도전자동 분류