[차현우] 실력편 미적분 (2018) - 치환적분과 부분적분 |
삼각치환법의 범위에 대하여 |
필수 예제 14-7번에 보면 삼각치환에 대한 이야기가 나옵니다. 여기에서 x=asinθ 로 치환하고, 범위를 -½ π ≤θ≤½ π 로 잡습니다. 밑에도 x=atanθ로 치환하게 되고, 범위를 -½ π <θ<½ π로 잡습니다. 그런데 여기에서 범위에 대한 의문과 등호에 대한 의문이 생겼습니다. 우선 위의 sinθ의 범위에서는 θ에 ½ π를 대입하거나 하게 되면 적분에서 값이 1/0이 되어 무한대가 되고, 그러면 가능한 건지 의문입니다. 실수 전체의 범위를 잡기 위해서 그렇게 했다고 치더라도, 등호가 들어가지 않아도 되는 건가요? 다른 문제에서는 상관없지만, 이 문제에서는 등호가 빠져도 상관없을까요? 또 sinθ나 tanθ의 범위를 지정할 때도 값이 구간 내에 하나만 나오게 하기 위해서 범위를 이렇게 잡는 건가요? tanθ에 등호가 없는 이유도 무한대 때문인가요? 답변 부탁드려요^^ |
사실 등호의 상황 자체는 적분 값 전체에는 큰 영향을 주지 않기 때문에 포함되거나 빠지는 것은 전체 적분값에 큰 영향을 미치진 않습니다.
다만, 조금 정확하게 생각해보면, sinθ의 경우, x = -½π 와 x = ½π 에서 정의가 되기 때문에 이 등호의 값을 포함하여 생각한 것입니다. x 라는 문자만을 단순히 치환하는 것이기 때문에 우선 분모가 0이 되는 상황은 나중에 생각해야할 일이며, 기본적으로는 정의가 되기 때문에 등호가 들어간 것입니다 .
그런데, tanθ의 경우, 아예 x = -½π 와 x = ½π 에서 정의 자체가 안되기 때문에, 즉, 존재하지 않는 값이기 때문에 등호를 포함하지 않은 것입니다. |