곱을 되돌릴 때 짐을 옮겨 싣기

미적분 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
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점수

안내 — 아래 세 도구만 씁니다. ① 기울기표: x→1, eˣ→eˣ, 1→0 ② 넓이표(넓이를 되돌리기): eˣ→eˣ, 1→x, x→x²/2 ③ 교환 카드: 곱 [왼쪽]·[오른쪽]의 넓이 = [왼쪽]×([오른쪽의 넓이]) − ([왼쪽의 기울기]×[오른쪽의 넓이])의 넓이.  예제: x·eˣ (비교용: 왼쪽·오른쪽을 바꾼 eˣ·x)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 곱 x·eˣ를 왼쪽 x, 오른쪽 eˣ로 나누어 적어 보세요.
  2. 교환 카드의 앞 항 [왼쪽]×([오른쪽의 넓이])를 넓이표로 계산해 [칸 B]에 적어 보세요.
  3. ([왼쪽의 기울기]×[오른쪽의 넓이])를 기울기표·넓이표로 계산해 [칸 C]에 적어 보세요.
  4. [칸 C]에 적은 식의 넓이를 넓이표로 한 번 더 되돌려 [칸 D]에 적어 보세요.
  5. [칸 B]에서 [칸 D]를 빼서 [칸 E]에 적어 보세요. 이것이 처음 곱의 넓이입니다.
  6. 이번엔 왼쪽을 eˣ, 오른쪽을 x로 바꿔 ②③을 다시 하고, ④에서 넓이를 되돌려야 할 식을 [칸 F]에 적어 보세요.
칸 A — 곱을 왼쪽·오른쪽으로 나눈 것
칸 B — [왼쪽]×([오른쪽의 넓이])
칸 C — [왼쪽의 기울기]×[오른쪽의 넓이]
칸 D — [칸 C] 식의 넓이
칸 E — [칸 B] − [칸 D]
칸 F — 왼쪽·오른쪽을 바꿨을 때 넓이를 되돌릴 식
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)③에서 [칸 C]에 나온 식은 처음 곱 x·eˣ보다 다루기가 쉬웠나요, 어려웠나요? 왜 그런지 여러분의 말로 설명해 보세요. (12점)

✎ [칸 C]의 식은 처음 곱보다 ___했다. 왜냐하면 x가 ___로 바뀌어서 …

(2)②③④를 거치면 넓이를 되돌려야 할 식이 처음보다 간단해졌습니다. 이것은 x·eˣ라서 생긴 우연일까요, 다른 곱에서도 생기는 규칙일까요? x·sin x 같은 다른 곱을 직접 하나 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (16점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 곱 ___로 해 보니 …

(3)⑥에서 왼쪽·오른쪽을 바꾸니 [칸 F]의 식은 처음보다 오히려 복잡해졌습니다. 무엇 때문에 이런 차이가 생겼을지, 두 번 중 어느 쪽으로 나눠야 좋은지와 함께 쓰세요. (12점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)교환 카드에 왼쪽·오른쪽을 정확히 대입하고, 기울기표·넓이표를 빠짐없이 적용함상 · 중 · 하
해석 (40점)식이 쉬워/어려워진 이유를 붙였고, 다른 곱을 직접 골라 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

곱을 되돌릴 때 짐을 옮겨 싣기 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.부분적분법을 이용하여 ∫ x sin x dx 를 구하시오.
2.부분적분법에서 f(x)와 g'(x)를 어떻게 잡아야 새로 생기는 적분이 더 간단해지는지 설명하고, ∫ x cos x dx 로 그 선택을 보이시오.
3.부분적분을 두 번 적용하여 ∫ x² sin x dx 를 구하시오.
4.∫ ln x dx 를 구하시오. (힌트: ln x = 1·ln x 로 보라)
5.부분적분을 두 번 적용하면 원래 적분이 다시 나타난다. 이를 이용하여 ∫ eˣ cos x dx 를 구하시오.
6.정적분 ∫(0→1) x eˣ dx 의 값을 구하시오.
정답
1. −x cos x + sin x + C 2. 미분하면 간단해지는 다항식 x를 f(x), 적분하기 쉬운 cos x를 g'(x)로 선택. ∫ x cos x dx = x sin x + cos x + C 3. −x² cos x + 2x sin x + 2 cos x + C 4. x ln x − x + C 5. eˣ(sin x + cos x)/2 + C 6. 1
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