[출제의도] 여러 가지 적분법을 활용하여 문제해결하기
f(x)=∫1xtn−lntdt의 양변을 x에 대하여 미분하면
f′(x)=xn−lnx
f′(x)=0에서 x=en
함수 f(x)의 증가와 감소를 표로 나타내면
| x | (0) | ⋯ | en | ⋯ |
| f′(x) | | + | 0 | − |
| f(x) | | ↗ | 극대 | ↘ |
함수 f(x)는 x=en에서 최댓값을 가지므로
g(n)=f(en)=∫1entn−lntdt
n−lnt=s라 하면 dtds=−t1이고,
t=1일 때 s=n, t=en일 때 s=0이므로
g(n)=∫n0(−s)ds=[−21s2]n0=21n2
따라서 n=1∑12g(n)=∑n=1122n2=325