[문제 3-1]
f(x)=x2−∫0x(x−t)f′(t)dt=x2−x∫0xf′(t)dt+∫0xtf′(t)dt⋯⋯(1)
에서 양변을 x에 대하여 미분하면
f′(x)=2x−∫0xf′(t)dt−xf′(x)+xf′(x)=2x−∫0xf′(t)dt
=2x−[f(t)]0x=2x−f(x)+f(0)=2x−f(x)⋯⋯(2) ( ( 1 ) 에x=0을 대입하면 ,f(0)=0)
(exf(x))′=exf(x)+exf′(x)=exf(x)+ex2x−exf(x)=2xex⋯⋯(3)
exf(x)=∫2xexdx=2xex−∫2exdx=2xex−2ex+C⋯⋯(4)
f(x)=2x−2+Ce−x, f(0)=0이므로 C=2
f(x)=2x−2+2e−x⋯⋯(5)
[문제 3-2]
∫−112xf(x)dx=∫−11(4xe−x+4x2−4x)dx=4∫−11(xe−x+x2−x)dx⋯⋯(6)
=4[−xe−x−e−x+31x3−21x2]−11⋯⋯(7)
=4[(−e−1−e−1+31−21)−(e−e−31−21)]⋯⋯(8)
=4(32−e2)=38−e8⋯⋯(9)
| 하위 문항 | 채점 기준 | 배점 |
|---|
| (1) | 함수를 변형하여 관계식 (1)을 구하고, 미분하여 f′(x)와 f(x)의 관계식 (2)를 얻고, 주어진 관계식 (3)을 미분하여, 부분적분(4)을 구한 뒤 상수까지 결정하여 f(x)(5)를 구한 경우 | 45 |
| (1) | 함수를 변형하여 관계식 (1)을 구하고, 미분하여 f′(x)와 f(x)의 관계식 (2)를 얻고, 주어진 관계식 (3)을 미분하여, 부분적분(4)을 구한 뒤 상수만 구하지 못한 경우 | 35 |
| (1) | 함수를 변형하여 관계식 (1)을 구하고, 미분하여 f′(x)와 f(x)의 관계식 (2)를 얻고, 주어진 관계식 (3)을 미분하였으나, 부분적분을 구하지 못한 경우 | 25 |
| (1) | 함수를 변형하여 관계식 (1)을 구하고, 미분하여 f′(x)와 f(x)의 관계식 (2)를 얻었으나, 주어진 관계식을 미분하지 못한 경우 | 15 |
| (1) | 함수를 변형하여 관계식 (1)만 구한 경우 | 5 |
| (1) | 문제의 의미를 알지 못함 | 0 |
| (2) | 주어진 함수식 (6)을 구하여 부분적분(7)을 구하고, 정적분 값을 계산한 과정(8)과 결과(9)가 모두 맞는 경우 | 25 |
| (2) | 주어진 함수식 (6)을 구하여 부분적분(7)을 구하고, 정적분 값을 계산한 과정(8)은 맞지만 결과(9)가 맞지 않는 경우 | 20 |
| (2) | 주어진 함수식 (6)을 구하여 부분적분(7)을 구하였으나, 정적분 값을 계산한 과정(8)과 결과(9)가 모두 맞지 않는 경우 | 15 |
| (2) | 주어진 함수식 (6)만 구한 경우 | 5 |
| (2) | 문제의 의미를 알지 못함 | 0 |
※ 채점 기준 충족 정도에 따라 부분점수가 부여될 수 있음