두 함수 f(x),g(x)가 미분가능할 때,∫f(x)g′(x)dx=f(x)g(x)−∫f′(x)g(x)dx이다. 이와 같이 적분하는 방법을 부분적분법이라고 한다.
(문제 1) 함수 f(x)=∣sinx∣에 대하여 정적분 ∫−2π2πf(x)exdx의 값을 구하시오.
해설강의 준비중
연세대 미래캠퍼스 2020학년도 수시 자연계열 1번 · mathesis.kr/archive/yonsei_mirae/2020su/jayeon_1
+20점 · (상) 답과 과정이 모두 맞은 경우
(중) 답이 틀리고 과정이 맞은 경우
(하) 답과 과정이 틀린 경우
계산의 편의를 위해 아래 부정적분을 먼저 계산한다.∫sinxexdx=sinxex−∫cosxexdx=sinxex−(cosxex+∫sinxexdx)=sinxex−cosxex−∫sinxexdx
양변에 ∫sinxexdx을 더하면2∫sinxexdx=sinxex−cosxex이고, 양변을 2로 나누어 부정적분 값을 얻는다. (적분상수 생략)∫sinxexdx=2(sinx−cosx)ex
위의 부정적분을 사용하여 주어진 정적분을 계산하자.∫−π/2π/2f(x)exdx=∫−π/2π/2∣sinx∣exdx=−∫−π/20sinxexdx+∫0π/2sinxexdx=−2(sinx−cosx)ex−π/20+2(sinx−cosx)ex0π/2=21−2e−π/2+2eπ/2+21=1+2eπ/2−e−π/2그러므로 ∫−π/2π/2f(x)exdx=1+2eπ/2−e−π/2이다.