[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅲ-1. 부정적분과 정적분 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.2 유제 4 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-03-02, 12미적Ⅰ-03-03]
다항식 적분식 \(I = \int_{0}^{2} (3x^2 + 4x - 1)\,dx + \int_{2}^{3} (3t^2 + 4t - 1)\,dt\)와 \(J = \int_{0}^{3} |x^2 - 2x|\,dx\)에 대하여 다음 물음에 답하시오.
[8-1] (6점) 정적분의 구간 결합 성질을 이용하여 \(I\)를 하나의 정적분으로 합치고 그 값을 구하시오.
[8-2] (6.5점) 피적분함수의 부호가 바뀌는 \(x = 2\)를 기준으로 구간을 나누어 \(J\)의 값을 구하시오.
🎯 정답 : [8-1] \(I = 42\) | [8-2] \(J = \dfrac{8}{3}\)
[1줄: 공식선언 (30%)] 정적분은 적분변수의 기호에 무관하며 \(\int_{a}^{c} f(x)\,dx + \int_{c}^{b} f(x)\,dx = \int_{a}^{b} f(x)\,dx\)가 성립한다.
[2줄: 핵심계산 (40%)] \(I = \int_{0}^{3} (3x^2 + 4x - 1)\,dx = \Bigl[x^3 + 2x^2 - x\Bigr]_{0}^{3} = 27 + 18 - 3 = 42\)이다.
[3줄: 최종결론 (30%)] \(x(x - 2)\)는 \([0, 2]\)에서 음수이므로 \(J = \int_{0}^{2} (2x - x^2)\,dx + \int_{2}^{3} (x^2 - 2x)\,dx = \dfrac{4}{3} + \dfrac{4}{3} = \dfrac{8}{3}\)이다.
| 배점 단계 | 서경대학교 약술형 공식 2열 부분점수 채점 기준 |
| 소문항 [8-1] (6점) | • \(\int_0^3 (3x^2+4x-1)\,dx\) 결합 식 제시 +3점 / \(I = 42\) 산출 +3점 |
| 소문항 [8-2] (6.5점) | • 구간 \([0, 2]\)와 \([2, 3]\) 절댓값 분리 +3.5점 / \(J = \dfrac{8}{3}\) 산출 +3점 |
💡 감점 방어 클리닉: 절댓값이 포함된 정적분은 반드시 피적분함수가 \(0\)이 되는 \(x = 2\)에서 구간을 쪼개어 부호를 벗겨야 합니다.