삼각함수의 미분과 적분

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삼각함수의 미분과 적분을 나타내는 수식과 제목 아이콘

삼각함수의 미분법과 적분법에서 사인과 코사인의 미분과 적분, 상수와 적분상수에 따른 함수 변화 및 미분법과 적분법의 관계를 설명합니다.

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부정적분과 정적분을 나타내는 적분 기호와 한글 제목 아이콘 사인 곡선과 π, 2π가 표시된 삼각함수 아이콘 N극과 S극 사이의 코일이 그려진 교류 발전기 아이콘

삼각함수의 미분법

kk와 aa를 모두 상수라 할 때, 아래를 만족한다.


삼각함수의 미분법 예시

g(x)=3sin⁡(2x)g(x) = 3\sin(2x)에 대하여 g′(x)g'(x)를 구해보자.


f(x)=sin⁡(2x)f(x) = \sin(2x)라 하면 g(x)=3f(x)g(x) = 3f(x)이다.

y=cf(x)y = cf(x)이면 y′=cf′(x)y' = cf'(x)이므로
g(x)=3f(x)g(x) = 3f(x)를 미분하면
g′(x)=3f′(x)g'(x) = 3f'(x)⋯①이다.

y=sin⁡(kx)y = \sin(kx)이면 y′=kcos⁡(kx)y' = k\cos(kx)이므로
f(x)=sin⁡(2x)f(x) = \sin(2x)를 미분하면 f′(x)=2cos⁡(2x)f'(x) = 2\cos(2x)이다.

이를 ①에 넣으면
g′(x)=3f′(x)g'(x) = 3f'(x)에서
g′(x)=3×2cos⁡(2x)g'(x) = 3 \times 2\cos(2x),
g′(x)=6cos⁡(2x)g'(x) = 6\cos(2x)이다.

삼각함수의 적분법

kk를 00이 아닌 상수, CC를 적분상수라 할 때, 아래를 만족한다.

삼각함수의 적분법 예시

g(x)=6cos⁡(3x)g(x) = 6\cos(3x)에 대하여 ∫g(x) dx\displaystyle\int g(x)\,dx를 구해보자.


f(x)=cos⁡(3x)f(x) = \cos(3x)라 하면 g(x)=6f(x)g(x) = 6f(x)이다.

∫kf(x) dx=k∫f(x) dx\displaystyle\int kf(x)\,dx = k\int f(x)\,dx이므로
g(x)=6f(x)g(x) = 6f(x)를 적분하면
∫g(x) dx=6∫f(x) dx\displaystyle\int g(x)\,dx = 6\int f(x)\,dx⋯①이다.

∫cos⁡(kx) dx=1ksin⁡(kx)+C\displaystyle\int\cos(kx)\,dx = \dfrac{1}{k}\sin(kx) + C이므로
f(x)=cos⁡(3x)f(x) = \cos(3x)를 적분하면 ∫f(x) dx=13sin⁡(3x)+C1\displaystyle\int f(x)\,dx = \dfrac{1}{3}\sin(3x) + C_{1}이다.

이를 ①에 넣으면
∫g(x) dx=6∫f(x) dx\displaystyle\int g(x)\,dx = 6\int f(x)\,dx에서
∫g(x) dx=6(13sin⁡(3x)+C1)\displaystyle\int g(x)\,dx = 6\left(\dfrac{1}{3}\sin(3x) + C_{1}\right),
∫g(x) dx=2sin⁡(3x)+6C1\displaystyle\int g(x)\,dx = 2\sin(3x) + 6C_{1}이다.

여기서 C=6C1C = 6C_{1}이라 하면,
∫g(x) dx=2sin⁡(3x)+6C1\displaystyle\int g(x)\,dx = 2\sin(3x) + 6C_{1}은
∫g(x) dx=2sin⁡(3x)+C\displaystyle\int g(x)\,dx = 2\sin(3x) + C이다.

적용 문항

1번 문항


삼각함수 미분 문제와 객관식 선택지

2번 문항


부정적분 조건이 주어진 삼각함수 적분값 객관식 문항