미적분Ⅱ정적분의 활용수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

사인곡선 넓이

문제

[13-14] 닫힌 구간 [0,4]{[ 0 , 4 ]} 에서 정의된 함수 f(x)=22sinπ4x\displaystyle {f ( x ) = 2 \sqrt{2} \sin {\frac{\pi}{4}} x} 의 그래프가 그림과 같고 직선 y=g(x){y = g ( x )}y=f(x){y = f ( x )} 의 그래프 위의 점 A(1,2){\mathrm{A} ( 1 , 2 )} 를 지난다. 13번과 14번의 두 물음에 답하시오.

직선 y=g(x)y = g ( x )xx축에 평행할 때, 곡선 y=f(x)y = f ( x )와 직선 y=g(x)y = g ( x )에 둘러싸인 부분의 넓이는? [3점] 16π4\displaystyle \frac{16}{\pi} - 417π4\displaystyle \frac{17}{\pi} - 418π4\displaystyle \frac{18}{\pi} - 416π2\displaystyle \frac{16}{\pi} - 217π2\displaystyle \frac{17}{\pi} - 2

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해설

g(x)g ( x )xx축에 평행하므로 g(x)=2g ( x ) = 2 y=f(x)y = f ( x )y=g(x)y = g ( x ) 에 의해 둘러싸인 부분의 넓이는 y=f(x)y = f ( x )x=2x = 2 에 대칭이므로 13(22sinπ4x2)dx\displaystyle \int _{1} ^{3} {( 2 \sqrt{2} \sin \frac{\pi}{4} x - 2} ) dx =212(22sinπ4x2)dx\displaystyle 2 \int _{1} ^{2} {\left( 2 \sqrt{2} \sin \frac{\pi}{4} x - 2 \right. ) dx} = 16π4\displaystyle \frac{16}{\pi} - 4

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