미적분Ⅱ여러 가지 적분법수능 기출아주 기초 (2점~3점 초반)

삼각함수 치환적분

문제

정적분 0π(1cos3x)cosxsinxdx\displaystyle \int _{0} ^{\pi} ( 1 - \cos ^{3} x ) \cos x \sin x dx 의 값은? [1점] 0015\displaystyle - \frac{1}{5}25\displaystyle - \frac{2}{5}35\displaystyle - \frac{3}{5}45\displaystyle - \frac{4}{5}

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해설

cosx=t\cos x = t로 치환하면sinxdx=dt- \sin x dx = dt {x=0t=1x=πt=1\displaystyle \begin{cases} x = 0 \rightarrow t = 1 \\ x = \pi \rightarrow t = - 1 \end{cases} (준식)=11(1t3)t(dt)\displaystyle = \int _{-1} ^{1} ( 1 - t ^{3} ) t ( - dt )=11t(1t3)dt\displaystyle = \int _{-1} ^{1} t ( 1 - t ^{3} ) dt =11(tt4)dt\displaystyle = \int _{-1} ^{1} ( t - t ^{4} ) dt=201(t4)dt\displaystyle = 2 \int _{0} ^{1} ( - t ^{4} ) dt =2[t55]01\displaystyle = 2 \left[ - \frac{t ^{5}}{5} \right] _{0} ^{1}=25\displaystyle = - \frac{2}{5}

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