미적분Ⅱ여러 가지 적분법수능 기출기본 문제 (3점 중반)

그래프와 치환 정적분

문제

다음 그림은 0x40 \leq x \leq 4에서 정의된 함수 y=f(x)y = f ( x )의 그래프이다. 정적분01f(2x+1)dx\displaystyle \int _{0} ^{1} f ( 2 x + 1 ) dx의 값은? [2점]

1132\displaystyle \frac{3}{2}2252\displaystyle \frac{5}{2}33

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해설

2x+1=t2 x + 1 = t로 놓으면 x=0x = 0일 때 t=1t = 1, x=1x = 1일 때 t=3t = 3 2dx=dt2 dx = dt, dx=12dt\displaystyle dx = \frac{1}{2} dt 01f(2x+1)dx\displaystyle \int _{0} ^{1} f ( 2 x + 1 ) dx=13f(t).12dt\displaystyle = \int _{1} ^{3} f ( t ) . \frac{1}{2} dt=1213f(t)dt\displaystyle = \frac{1}{2} \int _{1} ^{3} f ( t ) dt =12(12f(t)dt+23f(t)dt)\displaystyle = \frac{1}{2} \left( \int _{1} ^{2} f ( t ) dt + \int _{2} ^{3} f ( t ) dt \right)=12(12(2t1)dt+233dt)\displaystyle = \frac{1}{2} \left( \int _{1} ^{2} ( 2 t - 1 ) dt + \int _{2} ^{3} 3 dt \right) =12([t2t]12+[3t]23)\displaystyle = \frac{1}{2} \left( \left[ t ^{2} - t \right] _{1} ^{2} + [ 3 t ] _{2} ^{3} \right)=12(2+3)\displaystyle = \frac{1}{2} ( 2 + 3 )=52\displaystyle = \frac{5}{2}

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