미적분Ⅱ여러 가지 적분법수능 기출기본 문제 (3점 중반)

부분적분

문제

0πxcos(πx)dx\displaystyle \int _{0} ^{\pi} {x \cos ( \pi - x ) dx}의 값을 구하시오. [3점]

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해설

[출제의도] 부분적분을 이용하여 정적분의 값을 구할 수 있는가? cos(πx)=cosx\cos ( \pi - x ) = - \cos x 이므로 0πxcos(πx)dx=0πx(cosx)dx\displaystyle \int _{0} ^{\pi} {x \cos ( \pi - x ) dx = \int _{0} ^{\pi} {x ( - \cos x ) dx}} 이때, u(x)=x,v(x)=cosxu ( x ) = x , v' ( x ) = - \cos x u(x)=1,v(x)=sinxu' ( x ) = 1 , v ( x ) = - \sin x 라 하면 0πxcos(πx)dx=0πx(cosx)dx\displaystyle \int _{0} ^{\pi} {x \cos ( \pi - x ) dx = \int _{0} ^{\pi} {x ( - \cos x ) dx}} =[x(sinx)]0π+0πsinxdx\displaystyle = \left[ x ( - \sin x ) \right] _{0} ^{\pi} + \int _{0} ^{\pi} {\sin x dx} =[cosx]0π=2= \left[ - \cos x \right] _{0} ^{\pi} = 2

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