미적분Ⅱ여러 가지 적분법수능 기출기본 문제 (3점 중반)

치환적분

문제

0π42cos2xsin22xdx\displaystyle \int _{0} ^{\frac{\pi}{4}} {} 2 \cos 2 x \sin ^{2} 2 x dx의 값은? [3점] 19\displaystyle \frac{1}{9}16\displaystyle \frac{1}{6}29\displaystyle \frac{2}{9}518\displaystyle \frac{5}{18}13\displaystyle \frac{1}{3}

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해설

[출제의도] 치환적분 이해하기 sin2x\sin 2 x=t= t라 하면 2cos2x2 \cos 2 x=dtdx\displaystyle = \frac{dt}{dx} xx=0= 0일 때 tt=0= 0, xx=π4\displaystyle = \frac{\pi}{4}일 때 tt=1= 1이다. 따라서 0π42cos2xsin22xdx\displaystyle \int _{0} ^{\frac{\pi}{4}} {} 2 \cos 2 x \sin ^{2} 2 x dx=01t2dt\displaystyle = \int _{0} ^{1} {} t ^{2} dt=[13t3]01\displaystyle = \left[ \frac{1}{3} t ^{3} \right] _{0} ^{1}=13\displaystyle = \frac{1}{3}

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