수리논술, 배움에서 논증의 완성까지.

자연계열 2-1번

문제

[문제 2] 다음 제시문 (가) - (라)를 읽고 문제에 답하시오.

(가) 미분가능한 함수 f(x)\displaystyle f(x)에 대하여

∫f′(x)f(x) dx=ln⁡∣f(x)∣+C\displaystyle \int\frac{f^{\prime}(x)}{f(x)}\,dx=\ln|f(x)|+C (단, C\displaystyle C는 적분상수)

(나) 함수 f(x)\displaystyle f(x)가 a, b를 포함하는 열린구간에서 연속이고, f(x)\displaystyle f(x)의 한 부정적분이 F(x)\displaystyle F(x)일 때

∫abf(x) dx=F(b)−F(a)\displaystyle \int_a^bf(x)\,dx=F(b)-F(a)

(다) 모든 실수 θ\displaystyle \theta에 대하여 sin⁡2θ+cos⁡2θ=1\displaystyle \sin^2\theta+\cos^2\theta=1

(라) 함수 f(x)\displaystyle f(x)가 x=a\displaystyle x=a에서 미분가능할 때, 곡선 y=f(x)\displaystyle y=f(x) 위의 점 P(a,f(a))\displaystyle (a,f(a))에서의 접선의 방정식은

y−f(a)=f′(a)(x−a)\displaystyle y-f(a)=f^{\prime}(a)(x-a)

[문제 2-1] 다음 적분을 계산하시오. [10점]

∫−111+2e−x1+ex+e−x dx\displaystyle \int_{-1}^1\frac{1+2e^{-x}}{1+e^x+e^{-x}}\,dx

해설강의 준비중

[문제 2-1]

+5점 · 1−ex−e−x1+ex+e−x\displaystyle 1-\frac{e^x-e^{-x}}{1+e^x+e^{-x}}로 분해하면 +3점 · 정적분을 계산하여 x−ln⁡(1+ex+e−x)+C\displaystyle x-\ln(1+e^x+e^{-x})+C를 얻으면

적분함수를 1+2e−x1+ex+e−x=1−ex−e−x1+ex+e−x\displaystyle \frac{1+2e^{-x}}{1+e^x+e^{-x}}=1-\frac{e^x-e^{-x}}{1+e^x+e^{-x}}로 분해한 후, 제시문 (가)를 이용하여 적분하여 x−ln⁡(1+ex+e−x)+C\displaystyle x-\ln(1+e^x+e^{-x})+C를 얻는다.

+2점 · 정답을 얻으면

제시문 (나)를 이용하여 정적분을 계산하여 정답 2를 얻는다.

※ 논리 전개 과정이 맞으면 답이 틀리더라도 1~2점의 부분 점수를 부여할 수 있습니다.

※ 채점자는 답안의 완성도에 따라 -0.5~+0.5점을 부여할 수 있습니다.

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