미적분Ⅰ부정적분과 정적분수능 기출기본 문제 (3점 중반)

함수식으로 정한 삼차함수의 정적분

문제

삼차함수 f(x)f ( x )가 모든 실수 xx에 대하여 xf(x)f(x)=3x43xxf \left( x \right) - f \left( x \right) = 3 x ^{4} - 3 x 를 만족시킬 때, 22f(x)dx\displaystyle \int _{- 2} ^{2} f ( x ) d x의 값은? [3점] 12\mathrm{12}16\mathrm{16}20\mathrm{20}24\mathrm{24}28\mathrm{28}

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해설

xf(x)f(x)=3x43xxf ( x ) - f ( x ) = 3 x ^{4} - 3 x에서 (x1)f(x)=3x(x1)(x2+x+1)\left( x - 1 \right) f ( x ) = 3 x \left( x - 1 \right) \left( x ^{2} + x + 1 \right) \therefore f(x)=3x(x2+x+1)f ( x ) = 3 x \left( x ^{2} + x + 1 \right) \therefore 22f(x)dx\displaystyle \int _{- 2} ^{2} {f ( x )} dx=22(3x3+3x2+3x)dx\displaystyle = \int _{- 2} ^{2} {\left( 3 x ^{3} + 3 x ^{2} + 3 x \right)} dx =2023x2dx\displaystyle = 2 \int _{0} ^{2} {3 x ^{2}} dx =2[x3]02\displaystyle = 2 \left[ \begin{array}{l} \begin{matrix} \\ \end{matrix} x ^{3} \end{array} \right] _{0} ^{2} =16= 16

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