먼저 혼자 풀어 보고, 풀이로 확인한 다음, 아래 「한 번 더」 문제로 이어서 연습하세요.
CLP-2 · 1.1절 · 37번우리말 번역
(a)
n→∞limi=1∑nn24−(−2+n2i)2
을 정적분으로 나타내세요.
(b)
(a)의 적분의 값을 구하세요.
영어 원문 보기
(a)
Express
n→∞limi=1∑nn24−(−2+n2i)2
as a definite integal.
(b)
Evaluate the integral of part (a).
정답·풀이 보기
풀이 1:xi∗=−2+n2i 로 놓자. 그러면 a=x0=−2,
b=xn=0 이고 Δx=n2 이다. 따라서
n→∞limi=1∑nn24−(−2+n2i)2=n→∞limi=1∑nf(xi∗)Δx with f(x)=4−x2 and Δx=n2=∫−204−x2dx
적분 ∫−204−x2dx 에서
y=4−x2 은 x2+y2=4,
y≥0 과 같다. 따라서 이 적분은 원 x2+y2=4 (반지름이 2 이다)의 위쪽
반원과 −2≤x≤0 에서의 x축 사이의 넓이를 나타내며, 이는 넓이가
41⋅π22=π 인 사분원이다.
풀이 2:xi∗=n2i 로 놓자. 그러면 a=x0=0,
b=xn=2 이고 Δx=n2 이다. 따라서
n→∞limi=1∑nn24−(−2+n2i)2=n→∞limi=1∑nf(xi∗)Δx with f(x)=4−(−2+x)2, Δx=n2=∫024−(−2+x)2dx
적분 ∫024−(−2+x)2dx 에서
y=4−(x−2)2 은 (x−2)2+y2=4,
y≥0 과 같다. 따라서 이 적분은 원 (x−2)2+y2=4 (중심이 (2,0) 이고 반지름이 2 이다)의 위쪽
반원과 0≤x≤2 에서의 x축 사이의 넓이를 나타내며, 이는 넓이가
41⋅π22=π 인 사분원이다.
원본 교재 풀이(영어)
Solution #1: Set xi∗=−2+n2i. Then a=x0=−2
and b=xn=0 and Δx=n2. So
n→∞limi=1∑nn24−(−2+n2i)2=n→∞limi=1∑nf(xi∗)Δx with f(x)=4−x2 and Δx=n2=∫−204−x2dx
For the integral ∫−204−x2dx,
y=4−x2 is equivalent to x2+y2=4,
y≥0. So the integral represents the area between the upper
half of the circle x2+y2=4 (which has radius 2)
and the x-axis with −2≤x≤0, which is a quarter circle with area
41⋅π22=π.
Solution #2: Set xi∗=n2i. Then a=x0=0
and b=xn=2 and Δx=n2. So
n→∞limi=1∑nn24−(−2+n2i)2=n→∞limi=1∑nf(xi∗)Δx with f(x)=4−(−2+x)2, Δx=n2=∫024−(−2+x)2dx
For the integral ∫024−(−2+x)2dx ,
y=4−(x−2)2 is equivalent to (x−2)2+y2=4,
y≥0. So the integral represents the area between the upper
half of the circle (x−2)2+y2=4 (which is centered at (2,0) and has radius 2)
and the x-axis with 0≤x≤2, which is a quarter circle with area
41⋅π22=π.