미적분Ⅰ부정적분과 정적분수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

함수의 주기적 성질을 이용한 정적분 값

문제

함수 f(x)f ( x )가 다음 두 식 f(x+2)=f(x),02f(x)dx=1\displaystyle f ( x + 2 ) = - f ( x ) , \int _{0} ^{2} f ( x ) dx = 1 을 만족할 때, 24f(x)dx\displaystyle \int _{-2} ^{4} f ( x ) dx 의 값을 구하면?

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해설

주어진 조건의 양변을 적분하면 02f(x+2)dx=02f(x)dx\displaystyle \int _{0} ^{2} f ( x + 2 ) dx = - \int _{0} ^{2} f ( x ) dx x+2=tx + 2 = t로 치환하면 dx=dtdx = dt이므로 02f(x+2)dx=24f(t)dt\displaystyle \int _{0} ^{2} f ( x + 2 ) dx = \int _{2} ^{4} f ( t ) dt 따라서 24f(x)dx=02f(x)dx=1\displaystyle \int _{2} ^{4} f ( x ) dx = - \int _{0} ^{2} f ( x ) dx = - 1이다. 24f(x)dx=20f(x)dx+02f(x)dx+24f(x)dx\displaystyle \int _{-2} ^{4} f ( x ) dx = \int _{- 2} ^{0} {f ( x ) dx} + \int _{0} ^{2} {f ( x ) dx} + \int _{2} ^{4} {f ( x ) dx} =20f(x)dx+02f(x)dx02f(x)dx\displaystyle = \int _{- 2} ^{0} {f ( x ) dx} + \int _{0} ^{2} {f ( x ) dx} - \int _{0} ^{2} {f ( x ) dx} =20f(x+2)dx\displaystyle = - \int _{-2} ^{0} f ( x + 2 ) dx =02f(x)dx=1\displaystyle = - \int _{0} ^{2} f ( x ) dx = - 1

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