Math ClubMath Club
v1 · padrão canônico

Lição 82 — Integral definida e área orientada

Soma de Riemann como limite. Integral definida como área orientada sob o gráfico. Propriedades: linearidade, aditividade, monotonicidade. Teorema do Valor Médio Integral.

Used in: 3.º ano do EM (17 anos) · Equiv. Math II japonês cap. 6 · Equiv. Klasse 12 alemã Integral

abf(x)dx=limni=1nf(xi)Δx\int_a^b f(x)\, dx = \lim_{n \to \infty} \sum_{i=1}^n f(x_i^*)\, \Delta x
Choose your door

Rigorous notation, full derivation, hypotheses

정확한 정의

리만 합

"정적분은 공식적으로는 분할의 범위가 0으로 갈 때 리만 합의 극한값이다." — OpenStax Calculus Vol. 1, §5.2

다르부 합

동등한 정의로 상합과와 하합을 이용:

L(f,P)=i=1n(inf[xi1,xi]f)Δxi,U(f,P)=i=1n(sup[xi1,xi]f)Δxi.L(f, P) = \sum_{i=1}^n \Bigl(\inf_{[x_{i-1}, x_i]} f\Bigr) \Delta x_i, \qquad U(f, P) = \sum_{i=1}^n \Bigl(\sup_{[x_{i-1}, x_i]} f\Bigr) \Delta x_i.

ff가 적분가능     supPL(f,P)=infPU(f,P)\iff \sup_P L(f,P) = \inf_P U(f,P).

적분가능성 판정법

성질

xyab리만 합 → 곡선 아래의 넓이

여섯 개의 리만 직사각형이 적분을 근사. nn \to \infty이고 P0\|P\| \to 0일 때, 합은 정확한 넓이로 수렴.

적분의 평균값 정리

해결된 예제

Exercise list

30 exercises · 7 with worked solution (25%)

Application 20Understanding 2Modeling 4Challenge 3Proof 1
  1. Ex. 82.1Application

    04x2dx\int_0^4 x^2\, dx를 우측 리만 합으로 n=4n = 4, Δx=1\Delta x = 1을 이용해 추정하라.

  2. Ex. 82.2Application

    04x2dx\int_0^4 x^2\, dx를 좌측 리만 합으로 n=4n = 4, Δx=1\Delta x = 1을 이용해 추정하라.

  3. Ex. 82.3Application

    03(2x+1)dx\int_0^3 (2x + 1)\, dx를 계산하라.

  4. Ex. 82.4Application

    143x2dx\int_1^4 3x^2\, dx를 계산하라.

  5. Ex. 82.5ApplicationAnswer key

    0πcosxdx\int_0^\pi \cos x\, dx를 계산하고 결과를 기하학적으로 해석하라.

  6. Ex. 82.6Application

    01exdx\int_0^1 e^x\, dx를 계산하라.

  7. Ex. 82.7Application

    1e1xdx\int_1^e \frac{1}{x}\, dx를 계산하라.

  8. Ex. 82.8Application

    02(3x24x+1)dx\int_0^2 (3x^2 - 4x + 1)\, dx를 계산하라.

  9. Ex. 82.9Application

    0π/2sinxdx\int_0^{\pi/2} \sin x\, dx를 계산하라.

  10. Ex. 82.10Application

    12x3dx\int_{-1}^2 x^3\, dx를 계산하라.

  11. Ex. 82.11Application

    02f(x)dx=3\int_0^2 f(x)\, dx = 3이고 25f(x)dx=4\int_2^5 f(x)\, dx = -4일 때, 05f(x)dx\int_0^5 f(x)\, dx를 계산하라.

  12. Ex. 82.12ApplicationAnswer key

    13f(x)dx=5\int_1^3 f(x)\, dx = 5이고 13g(x)dx=7\int_1^3 g(x)\, dx = 7일 때, 13(4f(x)2g(x))dx\int_1^3 (4f(x) - 2g(x))\, dx를 계산하라.

  13. Ex. 82.13Application

    25f(x)dx=4\int_2^5 f(x)\, dx = -4일 때, 52f(x)dx\int_5^2 f(x)\, dx는?

  14. Ex. 82.14ApplicationAnswer key

    04xdx\int_0^4 \sqrt{x}\, dx를 계산하라.

  15. Ex. 82.15Application

    0π/4sec2xdx\int_0^{\pi/4} \sec^2 x\, dx를 계산하라.

  16. Ex. 82.16Understanding

    계산 없이 ππsinxdx\int_{-\pi}^\pi \sin x\, dx의 부호는?

  17. Ex. 82.17Understanding

    abf(x)dx\int_a^b f(x)\, dx에 대한 어느 주장이 올바른가?

  18. Ex. 82.18ModelingAnswer key

    차량의 속도가 v(t)=3t2+2v(t) = 3t^2 + 2 m/s. t=0t = 0에서 t=4t = 4 s 동안의 주행 거리는?

  19. Ex. 82.19ModelingAnswer key

    산업용 반응기의 온도가 처음 6시간 동안 T(t)=2t+1T(t) = 2t + 1 °C로 변한다. 그 기간의 평균 온도를 계산하라.

  20. Ex. 82.20ApplicationAnswer key

    15f(x)dx=10\int_1^5 f(x)\, dx = 10이고 35f(x)dx=4\int_3^5 f(x)\, dx = 4일 때, 13f(x)dx\int_1^3 f(x)\, dx를 계산하라.

  21. Ex. 82.21Application

    22x3dx\int_{-2}^2 x^3\, dx를 계산하라.

  22. Ex. 82.22Application

    25(4x)dx\int_2^5 (4 - x)\, dx를 계산하라.

  23. Ex. 82.23Modeling

    y=sinxy = \sin xxx축으로 둘러싸인 기하학적 넓이(항상 양수) 전체를 [0,2π][0, 2\pi]에서 계산하라.

  24. Ex. 82.24Challenge

    단조성을 이용해 01(x2+1)dx\int_0^1 (x^2 + 1)\, dx의 상한과 하한을 정하고, 계산하지 마라.

  25. Ex. 82.25Challenge

    f(x)=sinxf(x) = \sin x[0,π][0, \pi]에서 평균값을 계산하고, 평균값 정리가 보장하는 cc를 찾아라.

  26. Ex. 82.26Application

    0π/2(sinx+cosx)dx\int_0^{\pi/2} (\sin x + \cos x)\, dx를 계산하라.

  27. Ex. 82.27Application

    02(ex1)dx\int_0^2 (e^x - 1)\, dx를 계산하라.

  28. Ex. 82.28Challenge

    13xdx\int_1^3 \sqrt{x}\, dx의 경계를 정하고 정확한 값을 계산하라.

  29. Ex. 82.29ModelingAnswer key

    물체가 x=0x = 0에서 x=3x = 3 m까지 이동하는 동안 작용하는 가변 힘 F(x)=102xF(x) = 10 - 2x N. 일을 계산하라 (W=03F(x)dxW = \int_0^3 F(x)\, dx).

  30. Ex. 82.30Proof

    극한 반전의 성질을 증명하라: baf(x)dx=abf(x)dx\int_b^a f(x)\, dx = -\int_a^b f(x)\, dx.

참고문헌

Updated on 2026-05-06 · Author(s): Clube da Matemática

Found an error? Open an issue on GitHub or submit a PR — open source forever.