수학의 정석

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[차현우] 실력편 미적분 (2018) - 치환적분과 부분적분
재질문

Q: k/(일차식) (k는 0이 아닌 상수)꼴을 적분하면 kln l (일차식) l 이 된다고 하셨는데 정확히 말하자면 kln l m(일차식) l (여기서 m은 0이 아닌 상수)인 것 아닌가요? ( <====단, 여기서 말하는 일차식은 x계수가 1이라 합시다) 예를 들어 유제 14-2-(2)의 답의 두번째 항을 예로 들면 답은 3/5ln l x-2 l라고 되어 있지만 3/5ln l m(x-2) l (m은 0이 아닌 상수)라고 하는 게 더 정확한 답 아닌가요? 라는 질문에 A: 해당 부분적분에 대한 모든 상수를 적분상수 C로 나타낸 것입니다. 따라서 별도의 m과 같은 표기는 안 하셔도 됩니다. 라고 답변해주셨는데요, 적분상수 C는 부정적분할 때 뒤에 "더해져있는" 상수를 표기하는 것이고, 제가 말씀드린 m은 함수식 중 일부에 "곱해져있는" 상수로 C와 m은 다른 상수이기에 모든 상수를 C로 나타내었기 때문에 m 같은 표기는 필요없다는 설명이 납득이 잘 되지 않습니다. 예를 들어 1/(x-2)를 부정적분했다고 하면(C는 생략하겠습니다) ln ㅣx-2 ㅣ도 가능하지만 ln ㅣ2x-4ㅣ역시 미분하면 1/(x-2)가 나오므로 이 또한 원시함수이고, 이를 일반화하면 ln ㅣm(x-2)ㅣ가 1/(x-2)의 원시함수인 것 아닌가요?

그렇게 생각하실 수 있습니다. 하지만 로그함수의 안에 곱해진 값은 무조건 상수로 나올 수 있습니다. 재질문에서 언급해주신 ln ㅣ2x-4ㅣ도 결국엔 ln ㅣx-2 ㅣ+ln2로 표현가능합니다. 위와 같이 ln2, 일반화하면 lnm과 같이 표기할 수 있는 부분을 모두 포함해서 +C(적분상수)로써 표기하는 것입니다.

안녕하세요!

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