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1163 dx f(-x)=-f(x)이므로 f(x)는 기함수이고,

문서에서 2014 개념원리 RPM 미적분2 답지 정답 (페이지 171-184)

sin(-x)=-sin x, cos(-x)=cos x이다.

ㄱ. sin f(-x)=sin(-f(x))

=-sin f(x) 이므로 sin f(x)는 기함수이다.

sin f(x)dx=0 ㄴ. cos f(-x)=cos(-f(x))

=cos f(x)

= - =

=[ln|t-1|-ln|t+1|]3@

=ln 2-ln 4+ln 3

1165

dx

dx+ dx= dx에서

10. 정적분 173

f(x)dx- f(x)dx+ f(x)dx

= f(x)dx- f(x)dx

9 ln 3-4

단계 채점요소 배점

정적분을 간단히 나타내기 30%

ln x와 2x를 u(x)와 v'(x)로 나타내기 30%

답 구하기 40%

⑴ f(x)=x, g'(x)=sin 2x로 놓으면 f '(x)=1, g(x)=- cos 2x

x sin 2x dx

=[- x cos 2x]0;4“;- {- cos 2x} dx

=0+[ sin 2x]0;4“;

=0+ =

⑵ f(x)=x-1, g'(x)=e—≈ 으로 놓으면 f '(x)=1, g(x)=-e—≈

(x-1)e—≈ dx=[-(x-1)e—≈ ]1)- (-e—≈ )dx

=(-1)-[e—≈ ]1)

=-1-{

-1}=-⑶ f(x)=ln x, g'(x)= 로 놓으면 f '(x)= ,

g(x)=-∴ dx

=[- ln x]3!- {- } dx

=- ln 3-[ ]3!

= (2-ln 3)

⑷ f(x)=cos x, g'(x)=e—≈ 으로 놓으면 f '(x)=-sin x, g(x)=-e—≈

e—≈ cos x dx

=[-e—≈ cos x]»)- e—≈ sin x dx

= +1- e—≈ sin x dx yy`㉠

이때 e—≈ sin x dx에서

u(x)=sin x, v'(x)=e—≈ 으로 놓으면 u'(x)=cos x, v(x)=-e—≈

:)»

1 :)»

ep

:)»

:)»

1 3

1 x 1

3

1 :!3

1 x ln x :!3

1 x 1

x

1

1 e 1

e

:)1 :)1

1 4 1 4 1 4

1 :0;4“; 2 1

2 :0

;4“;

1 2

e—≈ sin x dx

=[-e—≈ sin x]»)- (-e—≈ )cos x dx

= e—≈ cos x dx yy㉡

㉡을 ㉠에 대입하면

e—≈ cos x dx= +1- e—≈ cos x dx 2 e—≈ cos x dx= +1

e—≈ cos x dx=

⑵ -(2-ln 3) ⑷ 1+ep 2ep 1

3 1 e 1

4

1+ep 2ep :)»

1 ep :)»

1 :)»

ep :)»

:)»

:)»

:)»

1179

a= e≈ cos x dx에서 f(x)=cos x, g'(x)=e≈ 으로 놓으면 f '(x)=-sin x, g(x)=e≈ 이므로 a= e≈ cos x dx

=[e≈ cos x]0;2“;+ e≈ sin x dx

=-1+b

∴ a-b=-1 yy`㉠

b= e≈ sin x dx에서

f(x)=sin x, g'(x)=e≈ 으로 놓으면 f '(x)=cos x, g(x)=e≈ 이므로 b= e≈ sin x dx

=[e≈ sin x]

0

;2“;- e≈ cos x dx

=e;2“;-a

∴ a+b=e;2“; yy㉡

㉠, ㉡에서

(a+b)¤ +(a-b)¤ =ep+1

:0

;2“;

:0;2“;

:0

;2“;

:0;2“;

:0

;2“;

:0;2“;

1180

f(x)=e≈ + x f(t)dt에서 f(x)=e≈ +x f(t)dt

f(t)dt=k`(k는 상수)로 놓으면 f(x)=e≈ +kx이므로 k= (e† +kt)dt

=[e† + kt¤ ]1)

=e+1k-1 2

1 2 :0

1

:01

:0 1

:0

1181

1

10. 정적분 175 f(t)dt=k(k는 상수)로 놓으면

f(x)=cos x+k이므로 k= (cos t+k)dt

=[sin t+kt]»)

=pk

즉, k=pk ∴ k=0 따라서 f(x)=cos x이므로

f { }= 1

2 1

2 p 3 :)»

1183

:)»

f '(t)dt=k(k는 상수)로 놓으면 f(x)=e≈ -2x+k이므로

f '(x)=e≈ -2

∴ k= (e† -2)dt

=[e† -2t]1)

=(e-2)-1=e-3

따라서 f(x)=e≈ -2x+e-3이므로

f(1)=e-2+e-3=2e-5 2e-5

:)1

1184

:)1

주어진 식의 양변에 x=0을 대입하면 f(t)dt=0이므로

1+a=0 ∴ a=-1

f(t)dt=e¤ ≈ -e≈

양변을 x에 대하여 미분하면 f(x)=2e¤ ≈ -e≈

:0x :00

∴ f(ln 2)=2e2 ln 2-eln 2=2eln 4-2

=8-2=6

1185

주어진 식의 양변에 x=ln 9를 대입하면

0=e2 ln 9-aeln 9+9=81-9a+9

∴ a=10

또, 주어진 식의 양변을 x에 대하여 미분하면 e≈ f(x)=2e¤ ≈ -10e≈

∴ f(x)=2e≈ -10

∴ f(0)=2-10=-8

1186

f(x)-2 e† f(t)dt=1 yy`㉠

㉠의 양변을 x에 대하여 미분하면

f '(x)-2e≈ f(x)=0 ∴ f '(x)=2e≈ f(x) yy ㉡

㉡의 양변을 x에 대하여 미분하면 f "(x)=2e≈ f(x)+2e≈ f '(x)

=2e≈ f(x)+2e≈ 2e≈ f(x) (∵ ㉡)

=2e≈ (1+2e≈ )f(x)

㉠의 양변에 x=0을 대입하면 f(0)=1이므로

f "(0)=2(1+2)f(0)=6_1=6 6

1187

:)/

xf(x)=x¤ ln x+ f(t)dt yy`㉠

㉠의 양변을 x에 대하여 미분하면 f(x)+xf '(x)=2x ln x+x+f(x)

∴ xf '(x)=2x ln x+x 이때 x>0이므로 f '(x)=2 ln x+1

∴ f(x)= f '(x)dx= (2 ln x+1)dx

=2(x ln x-x)+x+C

=2x ln x-x+C 한편 ㉠의 양변에 x=1을 대입하면 f(1)= f(t)dt=0이므로 -1+C=0 ∴ C=1

따라서 f(x)=2x ln x-x+1이므로

f(e)=2e-e+1=e+1 e+1

:!1

: :

1188

:!/

f(x)= (x-t)sin t dt

= (x sin t-t sin t)dt

=x sin t dt- t sin t dt 양변을 x에 대하여 미분하면

f '(x)=: sin t dt+x sin x-x sin x

0 x

:0

: x 0

x

:0 x

:0x

1189

f(t)dt=k (k는 상수)로 놓으면 f(x)=ln x+k

이므로

k= (ln t+k)dt=[t ln t-t+kt]e!

=ke-k+1

(e-2)k+1=0 ∴ k=

∴ f(x)=ln x+ f(x)=ln x+ 1 2-e 1

2-e 1 2-e :1

e

:1e

1182

k=e-1 ∴ k=2(e-1)

∴ f(x)=e≈ +2(e-1)x

따라서 f(1)=e+2(e-1)=3e-2이므로 a=3, b=-2

∴ a+b=3+(-2)=1

1 2

= sin t dt=[-cos t]/)

=-cos x+1

∴ f '{p}=1

2 :0x

주어진 식에서

x f(t)dt- t f(t)dt=e≈ +ax+b yy㉠

㉠의 양변을 x에 대하여 미분하면 f(t)dt+xf(x)-xf(x)=e≈ +a

f(t)dt=e≈ +a yy㉡

㉡의 양변을 x에 대하여 미분하면 f(x)=e≈

∴ f(1)=e

㉠, ㉡에 x=0을 각각 대입하면 1+b=0, 0=1+a

따라서 a=-1, b=-1이므로

a+b+f(1)=-1-1+e=e-2 e-2

:0 x

:0x

:0x :0x

1190

주어진 식의 양변에 x=1을 대입하면 0=2a+b yy㉠

(x-t)f(t)dt=x f(t)dt- t f(t)dt에서 x f(t)dt- t f(t)dt=x ln x+2ax+b 양변을 x에 대하여 미분하면

f(t)dt+x f(x)-x f(x)=ln x+1+2a

f(t)dt=ln x+1+2a 위의 식의 양변에 x=1을 대입하면 0=2a+1

a=-㉠에 a=- 을 대입하면 b=1이므로

a¤ +b¤ = +1=5

4 1

4 1 2

1 2 :1

x

:1x

:1x :1x

:1

: x 1

: x 1

x

1191

(x-t)f '(t)dt= sin 2x-x에서

x f '(t)dt- tf '(t)dt= sin 2x-x yy ㉠

㉠의 양변을 x에 대하여 미분하면

f '(t)dt+xf '(x)-xf '(x)=cos 2x-1

f '(t)dt=cos 2x-1 [f(t)]/)=cos 2x-1

:)/

:)/

1 :)/ 2

:)/

1 :)/ 2

f(x)-f(0)=cos 2x-1

f(0)=1이므로 f(x)=cos 2x f(x)=cos 2x

1192

f(x)= t cos t dt의 양변을 x에 대하여 미분하면 f '(x)=x cos x

f '(x)=0에서 x= (∵ 0<x<p)

따라서 함수 f(x)는 x= 에서 극대이므로 극댓값은 f { }= t cos t dt

=[t sin t]

0

;2“;- sin t dt

= -[-cos t]

0

;2“;= -1

a= , b= -1이므로

a-b= -{ -1}=1p

2 p 2

p 2 p 2

p 2 p

2

:0

;2“;

:0;2“;

p 2

p 2 p 2 :0x

1193

x (0) y ;2“; y (p)

f`'(x) + 0

-f(x)극대

F(x)=[t ln t-t]e¤ ≈e≈

=(e¤ ≈ ln e¤ ≈ -e¤ ≈ )-(e≈ ln e≈ -e≈ )

=(2x-1)e¤ ≈ -(x-1)e≈

F'(x)=2e¤ ≈ +4xe¤ ≈ -2e¤ ≈ -e≈ -xe≈ +e≈

=4xe¤ ≈ -xe≈ =xe≈ (4e≈ -1) F'(x)=0에서 x=0 또는 e≈ =

∴ x=0 또는 x=ln =-2 ln 2

따라서 함수 F(x)는 x=-2 ln 2일 때 극댓값을 가지므로

a=-2 ln 2 -2 ln 2

1 4

1 4

1194

x y -2 ln 2 y 0 y

F'(x) + 0 - 0 +

F(x)극대극소

주어진 식의 양변을 x에 대하여 미분하면 f '(x)=(1-x)e≈

f '(x)=0에서 x=1 (∵ e≈ >0)

1195

x y 1 y

f '(x) + 0

-f (x)극대

10. 정적분 177 f(x)=x cos x로 놓고 f(x)의 한 부정적분을 F(x) 라 하면

f(x)dx= [F(x)]/˘

=

=F'(p)=f(p)

=p cos p=-p

F(x)-F(p) lim x-p

x⁄p

1 lim x-p

x⁄p

:px 1 lim x-p

x⁄p

1197

f(t)=e† -cos pt의 한 부정적분을 F(t)라 하면 f(t)dt= [F(t)]!x‹

=

= [ ¥ ]

= [ ¥ ]

= F'(1)= f(1)

= (e+1) 3(e+1)

2 3

2

3 2 3

2

x¤ +x+1 x+1 F(x‹ )-F(1)

x‹ -1 limx⁄1

x‹ -1 x¤ -1 F(x‹ )-F(1)

x‹ -1 limx⁄1

F(x‹ )-F(1) x¤ -1 limx⁄1

1 x¤ -1 limx⁄1

:1

1 x‹

x¤ -1 limx⁄1

1198

⑴ f(t)=e으로 놓고 f(t)의 한 부정적분을 F(t)라 하면

f(t)dt

= [F(t)]!'x

=

= [ ¥ ]

=F'(1)¥ = F'(1)

= f(1)=

⑵ f(x)=x ln x+xe≈ 으로 놓고 f(x)의 한 부정적분을 F(x) 라 하면

e 2 1

2

1 2 1 2

1 'x+1 F('x)-F(1)

'x-1 limx⁄1

F('x)-F(1) lim x-1

x⁄1

1 limx-1

x⁄1

:!'x 1 limx-1

x⁄1

1199

단계 채점요소 배점

f '(x)구하기 20%

f(x)가 극대인 점의 x좌표 구하기 40%

f(x)의 극댓값 구하기 40%

다른풀이 f { p}= sin t(1+2 cos t)dt

= (sin t+sin 2t)dt

=[-cos t- cos 2t]);3@;p=9 4 1

2 :);3@;p

:);3@;p 2

3

f(x)= sin t(1+2 cos t)dt 위의 등식의 양변을 x에 대하여 미분하면 f '(x)=sin x(1+2 cos x)

f '(x)=0에서

1+2 cos x=0 (∵ 0<x<p) ∴ cos

x=-∴ x= p (∵ 0<x<p)

따라서 함수 f(x)는 x= p일 때 극대이고 극댓값은

f { p}= sin t(1+2 cos t)dt

cos t=u로 놓으면 -sin t= ∴ sin t dt=-du t=0일 때 u=1, t= p일 때

u=-∴ f{ p}= sin t(1+2 cos t)dt

=- (1+2u)du

=-[u+u¤ ]!-;2!;

=-[{- + }-(1+1)]

=

9 4 9

4

1 4 1 2 :1

-;2!;

:0;3@;p 2

3

1 2 2

3

du dt :0

;3@;p

2 3

2 3 2

3

1 2

1196

:)/

따라서 함수 f(x)는 x=1에서 극대이면서 최대이므로 최댓값은 f(1)= (1-t)e† dt

f(t)=1-t, g'(t)=e† 으로 놓으면 f '(t)=-1, g(t)=e†

(1-t)e† dt

=[(1-t)e† ]1)+ e† dt

=-1+[e† ]1)=e-2 e-2

:)1 :)1

:)1

x (0) y ;3@;p y (p)

f`'(x) + 0

-f(x)극대

f(x)dx

=p xf(x)dx

=p x sin px dx

=[ln|x|-ln|x+1|]2!

=(ln 2-ln 3)-(ln 1-ln 2)

(2x-3)e-2x+2dx에서 f(x)=2x-3, g'(x)=e-2x+2으로 놓으면 f '(x)=2, g(x)=-1e-2x+2

2

1206

:)1

10. 정적분 179

1211

:_1!

1+'x=t로 놓으면

주어진 식의 양변을 x에 대하여 미분하면 f '(x)=(1+sin x)cos x

f '(x)=0에서 sin x=-1 또는 cos x=0

∴ x= (∵ 0<x<p)

따라서 f(x)는 x= 에서 극댓값을 갖는다.

∴ a=p

2

p 2 p

2

1215

x (0) y ;2… ; y (p)

f`'(x) + 0

-f(x)극대

f(t)=(cos pt+ln t)e† 으로 놓고, f(t)의 한 부정적 분을 F(t)라 하면

(cos pt+ln t)e† dt

=

= [ ¥(x+1)]

=2F'(1)

=2f(1)

=-2e

F(x¤ )-F(1) x¤ -1 limx⁄1

F(x¤ )-F(1) lim x-1

x⁄1

:1

1 lim x-1

x⁄1

1216

f(-x)=e—≈ +e≈ =f(x)이고,

g(-x)=tan(-x)=-tan x=-g(x)이므로 f(x)는 우함수, g(x)는 기함수이다.

즉, f(x)g(x)는 기함수이므로

f(x)g(x)dx=0

:-1 1

1217

f(t)dt=k (k는 상수)로 놓으면 f(x)=sin px+k이므로

k= (sin pt+k)dt

=[- cos pt+kt]0;2!;

= + k

∴ k=

따라서 f(x)=sin px+ 이므로

f { }=sin + =1+2

p 2

p p 2 1

2

2 p 2

p 1 2 1 p

1 p :0;2!;

:0;2!;

1218

⑴ f(x)= (x-t)cos t dt

=x cos t dt- t cos t dt 주어진 식의 양변을 x에 대하여 미분하면 f '(x)= cos t dt+x cos x-x cos x

= cos t dt

=[sin t]/)=sin x

∴ f '(p)=sin p=0

(x-t)f(t)dt=x¤ ln x+ax+b에서

x f(t)dt- tf(t)dt=x¤ ln x+ax+b yy㉠

㉠의 양변에 x=1을 대입하면

0=a+b yy㉡

㉠의 양변을 x에 대하여 미분하면

f(t)dt+xf(x)-xf(x)=2x ln x+x+a

f(t)dt=2x ln x+x+a 위의 식의 양변에 x=1을 대입하면 0=1+a ∴ a=-1

㉡에 a=-1을 대입하면 b=1

⑴ 0 ⑵ a=-1, b=1 :!/

:!/

:!/

:!/

:!/

:)/

:)/

:)/

:)/

1219

:)/

⑴ 1+2 sin x=t로 놓으면 2 cos x= ∴ cos x dx= dt x=0일 때 t=1, x= 일 때 t=3이므로

dx= dt

= [ln |t|]3!

= ln 3

⑵ ln x=t로 놓으면 =dx=dt x=1일 때 t=0, x=e일 때 t=1이므로

dx= sin pt dt

=[- cos pt]1)=

⑶ sin x=t로 놓으면 cos x= ∴ cos x dx=dt x=0일 때 t=0, x=p일 때 t=1이므로

2 dt dx

2 p 1

p sin(p ln x) :)1

:!e x

1 x dt

dx 1 x

1 2 1 2

1 :13 t 1 2 cos x

1+2 sin x :0;2“;

p 2

1 2 dt

dx

1220

10. 정적분 181 {cos +2 cos p+y+n cos p}

= k cos p

= k cos

= x cos x dx

=[x sin x]»)- sin x dx

=-[-cos x]»)=-2

:0 p

:0p

p n p n p

n

¡n

limk=1 nڦ

k n

¡n k=1

lim

nڦ

n n 2

n p

n

lim

nڦ

1223

(주어진 식)= (e;n@;+e;n$;+e;n^;+y+e:™n˜:)

= ;Kn+!e:™n:¥

= e≈ dx=[e≈ ]2)

=e¤ -1

:)2

2 lim n

nڦ

2 lim n

nڦ

1224

f(x)dx- f(x)dx+ f(x)dx

= f(x)dx+ f(x)dx+ f(x)dx

= f(x)dx

이때 x는 기함수, cos x는 우함수, sin x는 기함수이므로 x cos x는 기함수, x sin x는 우함수이다.

f(x)dx= (x cos x+x sin x)dx

=2 x sin x dx

=2{[-x cos x]3)» + cos x dx}

=2{-3p cos 3p+[sin x]3)» }

=6p+0

=6p

:)3 » :)3 »

:_3#»˘

:_3#»˘

:_3#»˘

:@3˘»

:˘2 » :_»#˘

:@3˘»

:@»˘

:_»#˘

1225

주어진 식의 양변을 x에 대하여 미분하면 f '(g(x))g'(x)=f(x)g(x)-e≈ -xe≈

f '(x)=a, g'(x)=e≈ 이므로 주어진 식은 ae≈ =(ax+b)e≈ -e≈ -xe≈

=(ax+b-1-x)e≈

e≈ >0이므로

a=ax+b-1-x=(a-1)x+b-1 즉, 0=a-1, a=b-1

∴ a=1, b=2

따라서 f(x)=x+2이므로

f(2)=2+2=4

1226

x+1=t로 놓으면 x=t-1이고 1= ∴ dx=dt

x=0일 때 t=1, x=1일 때 t=2이므로 e≈ f(x+1)dx= e† —⁄ f(t)dt 이때 주어진 그림에서

f(x)=[ 이므로

1…t…2에서 f(t)=2

∴:!2 e† —⁄ f(t)dt=:!2 e† —⁄ ¥2 dt 2x+2 (-1…x<0)

2

(0…x…2)-:!2 :)1

dt dx

1227

2x+1=t로 놓으면 2 dx=dt x=0일 때 t=1, x=1일 때 t=3이므로

f(2x+1)dx

= f(t)¥ dt= f(t)dt

= [ f(t)dt+ f(t)dt]

= (2+3)= 5

2 5

2 1

2

:23 :12

1 2

:1

1 3

2 1 : 2

1 3

:01

1222

ㄱ. ln x dx=[x ln x]e!2- dx

=2e¤ -[x]e!2

=2e¤ -(e¤ -1)=e¤ +1 (참) ㄴ. f(x)=e≈ +e—≈ 으로 놓으면

f(-x)=e—≈ +e≈ =f(x)이므로 `f(x)는 우함수이다.

(e≈ +e—≈ )dx=2 (e≈ +e—≈ )dx+0 (거짓) ㄷ. x¤ 은 우함수, sin x는 기함수이므로 x¤ sin x는 기함수이

다. 또한, cos 2x는 우함수이므로

(x¤ sin x+cos 2x)dx=2 cos 2x dx

=2[ sin 2x]p)

=0 (참)

따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄷ이다.

1 2 :)p :_pp

:0

: 1 -1

1

:1

:1

1221

(sin‹ x+1)cos x dx

= (t‹ +1)dt=[ +t]1)

=

⑴ ln 3 ⑵ ⑶ 5 4 2 p 1

2 5

4

t›

:)1 4 :0;2“;

=2[e† —⁄ ]2!=2(e-1) 2(e-1) 다른풀이 함수 y=f(x+1)의 그래

프는 함수 y=f(x)의 그래프를 x축 의 방향으로 -1만큼 평행이동한 것 이므로

f(x+1)=[

e≈ f(x+1)dx= e≈ ¥2 dx

=2[e≈ ]1)=2(e-1) :)1

:)1

2x+4 (-2…x<-1)

2

(-1…x…1)-y

O 1 x 2

-1 -2

y=f(x+1)

xe≈ =x에서 x(e≈ -1)=0 ∴ x=0

y=g(x)가 y=f(x)의 역함수이므로 y=g(x)와 y=f(x)의 그래프는 직선 y=x에 대하여 대칭이고, y=g(x)의 그래프는 오른쪽 그림과 같다.

g(x)dx=1¥e- f(x)dx

=e- xe≈ dx

=e-{[xe≈ ]1)- e≈ dx}

=e-{e-[e≈ ]1)}

=e-(e-e+1)

=e-1

:)1 :)1

:)1 :)e

y

e x e

O 1

1 y=f(x)

y=g(x) y=x

1228

f(x)=a ln x+b에서 f '(x)=

조건 ㈎에서 =f '(1)이므로

f '(1)=3

즉, f '(1)= =3 ∴ a=3

조건 ㈏에서 f(x)dx= (3 ln x+b)dx

=3{[x ln x]e!- 1 dx}+[bx]e!

=3+b(e-1)

따라서 3+b(e-1)=e+2에서 b(e-1)=e-1

∴ b=1

a=3, b=1 :!e

:!e :!e

a 1

f(x)-f(1) lim x-1

x⁄1

a

1229

x

단계 채점요소 배점

a의 값 구하기 40%

:!e f(x)dx의 값 구하기 40%

b의 값 구하기 20%

f(x)=sin(cos x)에서

f(-x)=sin(cos(-x))=sin(cos x)=f(x) 즉, 함수 y=f(x)는 우함수이므로

f(x)dx=2 f(x)dx=2A

f(x)dx=2 f(x)dx=2B

f(x)dx+ f(x)dx=2A+2B

2A+2B :-22

:-11

:02 :-22

:01 :-11

1230

단계 채점요소 배점

f(x)dx를 A를 이용하여 나타내기 40%

f(x)dx를 B를 이용하여 나타내기 40%

f(x)dx+:-22f(x)dx를 A, B를 이용하여 나타내기 20%

:-11 :-2 2

:-1 1

주어진 식의 양변을 x에 대하여 미분하면 f '(x)=(1-sin x)cos x

f '(x)=0에서 sin x=1 또는 cos x=0 0<x<p에서 x=

따라서 함수 f(x)는 x= 일 때 극대이고 극댓값은

f { }= (1-sin t)cos t dt

sin t=u로 놓으면 cos t= ∴ cos t dt=du t=0일 때 u=0, t= 일 때 u=1

∴ f{ }= (1-u)du

=[u- u¤ ]1)

=1 2

1 2 p :)1

2

p 2

du dt :0

p ;2“;

2

p 2 p 2

1231

x (0) y ;2“; y (p)

f`'(x) + 0

-f(x)극대

10. 정적분 183

단계 채점요소 배점

f(0)의 값 구하기 30%

f '(x)구하기 40%

f(x)구하기 30%

2xf(x)-x= { f(t)-1} dt yy`㉠

㉠의 양변에 x=1을 대입하면 2f(1)-1=0 ∴ f(1)=

또, ㉠의 양변을 x에 대하여 미분하면 2f(x)+2xf '(x)-1=f(x)-1

=-이때 dx= {- } dx이므로

ln|f(x)|=- ln x+C (∵ x>0) yy㉡

㉡의 양변에 x=1을 대입하면 ln|f(1)|=C ∴ C=ln 1 2 1

2

1 : 2x f '(x)

: f(x) 1 2x f '(x)

f(x)

1 2 :!/

즉, ln|f(x)|=- ln x+ln =ln 따라서 f(x)= {∵ f(1)= }

∴ f(4)= = 1

4 1

4 1 2'4

1 2 1

2'x

1 2'x 1

2 1

2

1233

xf(x-1)dx

= (x+1)f(x)dx

= (x+1)e≈ dx+ (x+1)(-x+1)dx

= (x+1)e≈ dx- (x¤ -1)dx

=[(x+1)e≈ ]0_!- e≈ dx-[ -x]3)

=1-[e≈ ]0_!-(9-3)

=2-{1- }-6= -5 -5

다른풀이 x-1=t로 놓으면 1= ∴ dx=dt x=0일 때 t=-1, x=4일 때 t=3이므로

xf(x-1)dx= (t+1)f(t)dt

= (t+1)e† dt+ (t+1)(-t+1)dt 이후 같은 방법으로 계산할 수 있다.

:)3 :_0!

:_3!

:)4

dt dx

1 e 1

e 1

e

x‹

:_0! 3 :)3 :_0!

:)3 :_0!

:_3!

1234

:)4

f(t)dt=xf(x)+x¤ e—≈ yy`㉠

㉠의 양변을 x에 대하여 미분하면 f(x)=f(x)+xf '(x)+2xe—≈ -x¤ e—≈

xf '(x)=-2xe—≈ +x¤ e—≈

∴ f '(x)=-2e—≈ +xe—≈ =(-2+x)e—≈

∴ f(x)= (-2+x)e—≈ dx

u(x)=-2+x, v'(x)=e—≈으로 놓으면 u'(x)=1, v(x)=-e—≈

∴ f(x)= (-2+x)e—≈ dx

=-(-2+x)e—≈ + e—≈ dx

=-(-2+x)e—≈ -e—≈ +C

=(1-x)e—≈ +C yy`㉡

㉠, ㉡에 x=1을 각각 대입하면 f(1)=-e—⁄ , f(1)=C

∴ C=-e—⁄

따라서 f(x)=(1-x)e—≈ -e—⁄ 이므로

f(-1)=2e- 2e-1

e 1

e

: :

:

1235

:!/

∴ 극댓값

극댓값 1 2 1

2

단계 채점요소 배점

f '(x)=0을 만족하는 x의 값 구하기 30%

x=;2“;일 때 극대임을 알기 30%

함수 f(x)의 극값 구하기 40%

f(x)=e—≈ +x+ f '(t)e—† dt yy

㉠의 양변에 x=0을 대입하면 f(0)=1

또, ㉠의 양변을 x에 대하여 미분하면 f '(x)=-e—≈ +1+f '(x)e—≈

(-e—≈ +1)f '(x)=-e—≈ +1

위의 등식이 모든 실수 x에 대하여 성립하므로 f '(x)=1

∴ f(x)= 1 dx=x+C 이때 f(0)=1이므로 1=C

∴ f(x)=x+1

f(x)=x+1 :

1232

:)/

f(x)+f(-x)=2 cos x-1에서 { f(x)+f(-x)} dx= (2 cos x-1)dx 2 cos x-1은 우함수이므로

{ f(x)+f(-x)} dx=2 (2 cos x-1)dx yy㉠ x=-t로 놓으면 =-1 ∴ dx=-dt

x=-p일 때 t=p, x=p일 때 t=-p이므로 f(-x)dx=- f(t)dt

= f(t)dt= f(x)dx yy㉡

㉡을 ㉠에 대입하면

2 f(x)dx=2 (2 cos x-1)dx

f(x)dx= (2 cos x-1)dx

=[2 sin x-x]»)=-p -p 다른풀이 f(x)dx= f(x)dx+ f(x)dx

x=-t로 놓으면 =-1 ∴ dx=-dt x=-p일 때 t=p, x=0일 때 t=0이므로

f(x)dx=- f(-t)dt= f(-t)dt

= f(-x)dx

f(x)dx= f(-x)dx+ f(x)dx

= { f(-x)+f(x)} dx

= (2 cos x-1)dx

=[2 sin x-x]»)=-p :)»

:)»

:)»

:)»

:_»˘

:)»

:)»

:˘0 :_0˘

dx dt

:)»

:_0˘

:_»˘

:)»

:_»˘

:)»

:_»˘

:_»˘

:_»˘

:˘- » :_»˘

dx dt

:)»

:_»˘

:_»˘

:_»˘

1236

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