미적분Ⅱ여러 가지 적분법AI아주 기초 (2점~3점 초반)

이차식과 삼각함수의 곱의 정적분

문제

정적분 0πx2sinxdx\displaystyle \int _{0} ^{\pi} x ^{2} \sin x dx의 값은? [2점] π28\pi ^{2} - 8π26\pi ^{2} - 6π24\pi ^{2} - 4π22\pi ^{2} - 2π2\pi ^{2}

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해설

0πx2sinxdx=[x2cosx]0π+0π2xcosxdx=π2+20πxcosxdx\displaystyle \int _{0} ^{\pi} x ^{2} \sin x dx = \left[ - x ^{2} \cos x \right] _{0} ^{\pi} + \int _{0} ^{\pi} 2 x \cos x dx = \pi ^{2} + 2 \int _{0} ^{\pi} x \cos x dx 0πxcosxdx=[xsinx]0π0πsinxdx=0[cosx]0π=2\displaystyle \int _{0} ^{\pi} x \cos x dx = \left[ x \sin x \right] _{0} ^{\pi} - \int _{0} ^{\pi} \sin x dx = 0 - \left[ - \cos x \right] _{0} ^{\pi} = - 2이므로 0πx2sinxdx=π2+2×(2)=π24\displaystyle \int _{0} ^{\pi} x ^{2} \sin x dx = \pi ^{2} + 2 \times ( - 2 ) = \pi ^{2} - 4 따라서 구하는 값은 π24\pi ^{2} - 4이다. 답 ③

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