미적분Ⅰ부정적분과 정적분수능 기출킬러 문제 (22·30번 수준)

구간별 함수의 리만 합 극한으로 정적분값 구하기

문제

함수 f(x)f ( x )f(x)={[x]2+x[x](1x<3)72(x3)\displaystyle f ( x ) = {\begin{cases} \mathit{^{\mathit{^{}}}} \frac{[ x ] ^{2} + x}{[ x ]} \mathit{_{\mathit{_{}}}} & \mathit{^{\mathit{^{}}}} ( 1 \leq x < 3 ) \mathit{_{\mathit{_{}}}} \\ \mathit{^{\mathit{^{}}}} \frac{7}{2} \mathit{_{\mathit{_{}}}} & \mathit{^{\mathit{^{}}}} ( x \geq 3 ) \mathit{_{\mathit{_{}}}} \end{cases}} 이라 하자. 함수 f(x)f ( x )a3a \geq 3인 실수 aa에 대하여 g(a)=limnf(a)+f(a2n)+f(a4n)++f(a2(n1)n)n\displaystyle g ( a ) = \lim\limits _{n \rightarrow \infty} \frac{f ( a ) + f \left( a - \frac{2}{n} \right) + f \left( a - \frac{4}{n} \right) + \cdots + f \left( a - \frac{2 ( n - 1 )}{n} \right)}{n} 이라 할 때, 8×g(3)8 \times g ( 3 )의 값을 구하시오. (단, [x][ x ]xx보다 크지 않은 최대 정수이다.) [5점]

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23

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해설

함수 f(x)f ( x )의 그래프 f(x)={x+1(1x<2)2+12x(2x<3)72(x3)\displaystyle f ( x ) = \begin{cases} x + 1 & ( 1 \leq x < 2 ) \\ 2 + \frac{1}{2} x & ( 2 \leq x < 3 ) \\ \frac{7}{2} & ( x \geq 3 ) \end{cases} 정적분의 정의에서 g(3)=1213f(x)dx\displaystyle g ( 3 ) = \frac{1}{2} \int _{1} ^{3} f ( x ) dx=238\displaystyle = \frac{23}{8}, \therefore 8×g(3)=238 \times g ( 3 ) = 23

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