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[차현우] 실력편 미적분 (2018) - 정적분의 계산
추가질문

Q: <정적분에서의 삼각치환 (유제 15-6-(1))> 정적분에서 삼각치환을 할 때 교재 273p.를 보면 '정석'부분에 세타 범위를 -ㅠ/2부터 ㅠ/2까지로 설정하라고 되어 있는데 왜 꼭 이렇게 범위를 잡아야 되는 건가요? 예를 들어서 유제 15-6-(1) 같은 경우 x를 sin(세타)로 치환하여 세타에 대한 적분식으로 만들면 적분구간이 0부터 ㅠ/6까지일 수도 있지만 0부터 5ㅠ/6까지여도 되는 것 아닌가요? (sin(세타)가 1/2일 때는 세타가 ㅠ/6과 5ㅠ/6일 때니까요.) 그런데 문제는 이렇게 하면 답이 다르던데 어떤 이유로 이 둘 중에서 0부터 ㅠ/6까지일 때만 정답으로 인정하는 건가요? 라는 질문에 A : 일단 적분구간이 -π/2~π/2인 이유는 그 범위에 있어서 sinx, tanx가 일대일대응 함수이 때문에 제약이 없기 때문입니다. 그리고 π/6과 5π/6는sinx에 대입했을 때 그 값이 1/2인 것만 같을 뿐입니다. sinx의 그래프를 보시면 0~π/6까지와 0~5π/6까지를 적분한 것은 다르기 때문에 -π/2~π/2로 치환하셔야 됩니다. 라고 답변해주셨는데요, 그렇다면 왜 꼭 일대일대응 함수여야 적분을 할 수 있는 건가요? 강의에서도 이 점에 대해서 언급만 하시고 제대로 설명해주시지 않았던 걸로 기억합니다.

학생의 생각처럼 0~5π/6까지와 0~π/6가 혼동될 수 있으므로, 범위를 -π/2~π/2까지만 설정한 것입니다. 삼각함수는 주기함수이기 때문에, 같은 값이 무한히 반복되므로 그 범위를 정해놓는 것이고 그 범위내에 함숫값이 일대일대응이면 치환에 용이하기 때문에 삼각치환의 범위를 위와 같이 정한 것입니다.

안녕하세요!

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