문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 적분 기법

적분 전략 고르기

먼저 혼자 풀어 보고, 풀이로 확인한 다음, 아래 「한 번 더」 문제로 이어서 연습하세요.

CLP-2 · 1.13절 · 9번대학 수준우리말 번역

다음 적분의 값을 구하세요.

(a) ∫0π/2xsin⁡x dx\displaystyle\int_0^{\pi/2} x\sin x\,\mathrm{d}x (b) ∫0π/2cos⁡5x dx\displaystyle\int_0^{\pi/2} \cos^5 x\,\mathrm{d}x

영어 원문 보기

Evaluate the following integrals.

(a) ∫0π/2xsin⁡x dx\displaystyle\int_0^{\pi/2} x\sin x\,\mathrm{d}x (b) ∫0π/2cos⁡5x dx\displaystyle\int_0^{\pi/2} \cos^5 x\,\mathrm{d}x

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(a)
(b)
정답·풀이 보기

(a) u=xu=x, dv=sin⁡x dx\mathrm{d}v=\sin x\,\mathrm{d}x 로 놓고 부분적분하면 du=dx\mathrm{d}u=\mathrm{d}x 이고 v=−cos⁡xv=-\cos x 이다.

∫xsin⁡x dx=−xcos⁡x−∫(−cos⁡x) dx=−xcos⁡x+sin⁡x+C따라서, ∫0π/2xsin⁡x dx=[−xcos⁡x+sin⁡x]0π/2=1\begin{aligned} \int x\sin x\,\mathrm{d}x&= -x\cos x-\int (-\cos x)\,\mathrm{d}x =-x\cos x+\sin x+C\\ \text{따라서, }\quad\int_0^{\pi/2} x\sin x\,\mathrm{d}x&=\Big[-x\cos x+\sin x\Big]_0^{\pi/2} =1 \end{aligned}

(b) 코사인의 거듭제곱이 홀수이므로 코사인 하나는 du\mathrm{d}u 를 위해 남겨 두고 나머지는 사인으로 바꿀 수 있다. u=sin⁡xu=\sin x, du=cos⁡x dx\mathrm{d}u=\cos x\,\mathrm{d}x 로 치환한다.

∫0π/2cos⁡5x dx=∫0π/2(1−sin⁡2x)2cos⁡x dx=∫01(1−u2)2 du=∫01(1−2u2+u4) du=[u−23u3+15u5]01=1−23+15=815\begin{aligned} \int_0^{\pi/2} \cos^5 x\,\mathrm{d}x &=\int_0^{\pi/2} \big(1-\sin^2x\big)^2\cos x\,\mathrm{d}x =\int_0^1\big(1-u^2\big)^2\,\mathrm{d}u =\int_0^1\big(1-2u^2+u^4\big)\,\mathrm{d}u\\ &=\left[u-\frac{2}{3}u^3+\frac{1}{5}u^5\right]_0^1 =1-\frac{2}{3}+\frac{1}{5} =\frac{8}{15} \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

(a) Integrate by parts with u=xu=x and dv=sin⁡x dx\mathrm{d}v=\sin x\,\mathrm{d}x so that du=dx\mathrm{d}u=\mathrm{d}x and v=−cos⁡xv=-\cos x.

∫xsin⁡x dx=−xcos⁡x−∫(−cos⁡x) dx=−xcos⁡x+sin⁡x+CSo, ∫0π/2xsin⁡x dx=[−xcos⁡x+sin⁡x]0π/2=1\begin{aligned} \int x\sin x\,\mathrm{d}x&= -x\cos x-\int (-\cos x)\,\mathrm{d}x =-x\cos x+\sin x+C\\ \text{So, }\quad\int_0^{\pi/2} x\sin x\,\mathrm{d}x&=\Big[-x\cos x+\sin x\Big]_0^{\pi/2} =1 \end{aligned}

(b) The power of cosine is odd, so we can reserve one cosine for du\mathrm{d}u and change the rest into sines. Make the substitution u=sin⁡xu=\sin x, du=cos⁡x dx\mathrm{d}u=\cos x\,\mathrm{d}x.

∫0π/2cos⁡5x dx=∫0π/2(1−sin⁡2x)2cos⁡x dx=∫01(1−u2)2 du=∫01(1−2u2+u4) du=[u−23u3+15u5]01=1−23+15=815\begin{aligned} \int_0^{\pi/2} \cos^5 x\,\mathrm{d}x &=\int_0^{\pi/2} \big(1-\sin^2x\big)^2\cos x\,\mathrm{d}x =\int_0^1\big(1-u^2\big)^2\,\mathrm{d}u =\int_0^1\big(1-2u^2+u^4\big)\,\mathrm{d}u\\ &=\left[u-\frac{2}{3}u^3+\frac{1}{5}u^5\right]_0^1 =1-\frac{2}{3}+\frac{1}{5} =\frac{8}{15} \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax 2권 · 3.5절 · 18번우리말 번역

컴퓨터 대수 시스템을 사용하여 다음 적분의 값을 구하세요. 적분표를 이용하여 답을 확인할 수도 있습니다.

[계산기 사용] ∫dw1+sec⁡(w2)\int \frac{dw}{1+\sec \left(\frac{w}{2}\right)}

답 쓰고 채점

부정적분은 끝에 「+ C」 도 붙여요

다 풀었으면 정답 확인

2cot⁡(w2)−2csc⁡(w2)+w+C2\cot \left(\frac{w}{2}\right)-2\csc \left(\frac{w}{2}\right)+w+C

이 문제로 이어서 풀기
# 적분 전략 고르기계산보통자동 분류
CLP-2 Integral Calculus CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)

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