수학의 정석

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[원정희, 차현우] 실력편 미적분II (2014) - 여러 가지 정적분 문제
21단원 정적분 연속함수 조건

2, 4, 5, 7, 10, 11, 13, 14번이 모두 함수 f(x) 또는 연속함수 f(x)라는 조건을 제시했는데요,
7번처럼 미분가능하다는 조건이 문제에서 중요하게 작용하는 것을 제외하고는
나머지 문제에서와 같이 연속함수라는 조건이 바로 양변을 미분해 f'(x)를 구하는데 전혀 위배되는 사항은 없나요?

미분과 적분의 관계에 대한 이해가 필요합니다. 일단 어떤 함수가 미분가능하지않건 심지어는 연속이 아닌함수이건간에 적분을 함에 있어서는 아무런 지장이 없습니다. 즉, 미분가능성 (또는 연속) 과 정적분의 결과와는 무관합니다. 주어진 예시들은 정적분된 형태를 미분할 수 있느냐 없느냐 인데 미분불가능 또는 연속인 함수의 적분 결과는 항상 미분 가능합니다. 다만 이 과정에서 구간이 나누어져 있는 함수의 부정적분의 경우 A구간에서는 적분후 적분상수가 C이고 B구간에서는 적분 후 적분상수가 C' 라고 하면 적분 한 후의 계산결과가 불연속일 수 있습니다. 때문에 미분이 불가능 하겠지요. 주어진 문제들은 모두 정적분이고 적분상수에 대한 고민할 필요가 없으므로 적분한 후의 계산결과는 x에 관한 함수가 됩니다. (적분 구간에 상수가 있는경우는 답도 상수가 되겠지요) 미분 가능합니다.

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