Lição 84 — Técnica: substituição (u-substitution)
Substituição u = g(x): inversa da regra da cadeia. A técnica mais usada de integração. Versões indefinida e definida. Reconhecimento de padrão.
Used in: 3.º ano do EM (17 anos) · Equiv. Math II japonês cap. 6 · Equiv. Klasse 12 alemã
Rigorous notation, full derivation, hypotheses
정리와 절차
변수 변환 정리
"치환 규칙은 적분에서 연쇄 법칙의 미분과 동등합니다." — OpenStax Calculus Vol. 1, §5.5
증명. 이면 연쇄 법칙으로: . 따라서 는 의 부정적분입니다. 미적분학 기본정리 2에 의해:
기계적 절차
치환이 작동할 신호
피적분함수가 를 포함하고 "무언가"의 도함수 (또는 그 도함수의 상수배)가 곱해져 있어야 합니다.
패턴의 예:
| 피적분함수 | ||
|---|---|---|
| (상수배 필요) | ||
| (상수배 필요) |
풀이된 예제
Exercise list
30 exercises · 7 with worked solution (25%)
- Ex. 84.1Application
를 계산하세요.
- Ex. 84.2Application
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- Ex. 84.3Application
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- Ex. 84.4Application
를 계산하세요.
- Ex. 84.5Application
를 계산하세요.
- Ex. 84.6Application
를 계산하세요.
- Ex. 84.7ApplicationAnswer key
를 계산하세요.
- Ex. 84.8ApplicationAnswer key
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- Ex. 84.9Application
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- Ex. 84.10Application
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- Ex. 84.11Application
를 계산하세요.
- Ex. 84.12Application
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- Ex. 84.13ApplicationAnswer key
를 계산하세요.
- Ex. 84.14Application
를 계산하세요.
- Ex. 84.15Application
를 계산하세요.
- Ex. 84.16ApplicationAnswer key
를 계산하세요.
- Ex. 84.17Application
를 계산하세요.
- Ex. 84.18UnderstandingAnswer key
를 계산하기에 가장 적절한 치환 는 무엇입니까?
- Ex. 84.19Understanding
치환을 시도할 때, 가 1이 아닌 다른 상수로 곱해져 있음을 알아챘습니다. 어떻게 할까요?
- Ex. 84.20Application
를 계산하세요.
- Ex. 84.21Application
를 계산하세요.
- Ex. 84.22Application
를 계산하세요.
- Ex. 84.23Modeling
고정수익 펀드의 월 유입금 비율이 R$ 500에 지수 성장을 더한 형태: 레알/월입니다. 12개월 후 누적 잔액을 계산하세요.
- Ex. 84.24Application
를 계산하세요.
- Ex. 84.25ApplicationAnswer key
를 계산하세요.
- Ex. 84.26Application
를 계산하세요. (힌트: 치환 후 한계를 관찰하세요.)
- Ex. 84.27Challenge
를 계산하세요.
- Ex. 84.28Challenge
치환으로 를 계산해 보세요. 왜 간단한 치환이 여기서 실패하는지 확인하고, 답을 작성하세요 (부분적분 필요, 단원 85).
- Ex. 84.29ProofAnswer key
다음을 증명하세요: 여기서 이고 .
- Ex. 84.30Modeling
차량의 가속도가 m/s²이고, 정지에서 출발합니다 (). 치환을 사용하여 를 구하고 s에서의 속도를 계산하세요.
Fontes
- Active Calculus — Boelkins · §5.1 · CC-BY-NC-SA. 연쇄 법칙을 거슬러 올라가는 동기.
- APEX Calculus — Hartman et al. · §6.1 · CC-BY-NC. 기계적 절차, 상수 조정, 한계 교환 있는 정적분.
- OpenStax Calculus Volume 1 · §5.5 · CC-BY-NC-SA. 공식적 정리, 무리식 및 삼각함수 예제, 정적분 연습.