문제 은행 · 미적분 · 미적분Ⅱ · 적분법

치환적분법

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CLP-2 · 1.4절 · 13번우리말 번역

∫13(2x−1)ex2−x dx\displaystyle\int_1^3(2x-1)e^{x^2-x}\ \mathrm{d}x 의 값을 구하세요.

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Evaluate ∫13(2x−1)ex2−x dx\displaystyle\int_1^3(2x-1)e^{x^2-x}\ \mathrm{d}x.

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t=x2−x t=x^2-x, dt=(2x−1) dx \mathrm{d}t = (2x-1)\,\mathrm{d}x 로 치환하고, x=1x=1 일 때 t=0t=0 이고 x=3x=3 일 때 t=6t=6 임에 주목하면

∫13(2x−1)ex2−xdx=∫06eredt dt=[et]06=e6−1\begin{aligned} \int_1^3 (2x-1)e^{ x^2-x} \mathrm{d}x &= \int_0^6 e^{{red}t}\ \mathrm{d}t =\big[e^t\big]_0^6 =e^6-1 \end{aligned}

원본 교재 풀이(영어)

Substituting t=x2−x t=x^2-x, dt=(2x−1) dx \mathrm{d}t = (2x-1)\,\mathrm{d}x and noting that t=0t=0 when x=1x=1 and t=6t=6 when x=3x=3,

∫13(2x−1)ex2−xdx=∫06eredt dt=[et]06=e6−1\begin{aligned} \int_1^3 (2x-1)e^{ x^2-x} \mathrm{d}x &= \int_0^6 e^{{red}t}\ \mathrm{d}t =\big[e^t\big]_0^6 =e^6-1 \end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제CLP-2 · 1.4절 · 12번우리말 번역

∫0π/2cos⁡x⋅(1+sin⁡2x) dx\displaystyle \int_{0}^{\pi/2} \cos x \cdot (1+\sin^2 x)\,\mathrm{d}x 의 값을 구하세요.

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u=sin⁡x u=\sin x 로 놓으면 du=cos⁡x dx \mathrm{d}u = \cos x~\mathrm{d}x 이므로

∫0π/2cos⁡x⋅(1+sin⁡2redx)dx=∫x=0x=π/2(1+sin⁡2x)⋅cos⁡x dx=∫u=0u=1(1+u2) du,\int_{0}^{\pi/2} \cos x \cdot (1+ \sin^2 {red}x) \mathrm{d}x = \int_{x=0}^{x=\pi/2} (1+ \sin^2 x)\cdot \cos x ~\mathrm{d}x = \int_{u=0}^{u=1} (1+ u^2) \, \mathrm{d}u,

이다. 이는 x=0x=0 일 때 u=sin⁡0=0u=\sin 0=0 이고 x=π/2x=\pi/2 일 때 u=sin⁡(π/2)=1u=\sin(\pi/2)=1 이기 때문이다. 그러면 미적분의 기본정리 제2부에 의해

∫01(1+u2) du=[u+u33]01=(1+13)−0=43.\int_{0}^{1} (1+u^2) \,\mathrm{d}u = \left[u+\frac{u^3}{3} \right]_{0}^{1} =\left(1+\frac{1}{3}\right) -0 = \frac{4}{3}.

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# 치환적분법계산보통자동 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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