연 수학›고등학교 진로선택 · 미적분Ⅱ›적분법
고등학교 진로선택 · 미적분Ⅱ
YEON MATH · CALCULUS II

적분법

삼각/지수/로그 적분 · 치환적분 · 부분적분 · 넓이·부피

적분법 단원 표지 — 회전체 부피 도해
AI 생성 이미지 · 연 수학교과서

왜 적분법을 더 배울까? — 자연과 기술의 누적량을 읽는 열쇠

다항함수만으로는 세상의 누적을 다 담기 어려워요.

진동하는 소리나 감쇠하는 방사능은 모양이 달라요.

초월함수를 적분할 수 있어야 진짜 변화량을 잽니다.

🔎 왜 초월함수를 적분해야 하나요?

파동은 삼각함수로, 약물의 체내 흡수는 지수함수로 변해요.

자연과 공학의 데이터는 대부분 초월함수로 나타납니다.

이 값들이 시간 동안 쌓이는 총량을 구하려면 초월함수 적분이 꼭 필요해요.

🔎 실생활에서 초월함수 적분은 어디에 쓰이나요?

① 우주 로켓의 이동 일량: 거리별 중력 F(r)=GMm/r²의 정적분 W = ∫_{r₁}^{r₂} (GMm/r²)dr로 로켓이 한 일의 양을 계산해요.

② 제트 엔진 흡기구 부피: 단면 곡선을 1회전시킨 회전체 부피 V=π∫ r(x)² dx로 최적 공기 유입량을 구합니다.

③ 신약 약효 지속시간(AUC): 시간별 혈중 농도 C(t)의 정적분으로 체내 총 약효 면적을 분석해요.

④ 현수교 케이블 길이: 지수함수로 이어진 케이블 곡선의 길이를 정적분하여 강철 와이어 규격을 설계합니다.

이 단원에서 할 수 있게 돼요.
① 삼각·지수·로그함수의 부정적분을 계산해요.
② 치환적분법으로 합성 꼴의 적분을 간단히 풀어요.
③ 부분적분법으로 곱해진 두 초월함수를 해결해요.
④ 넓이와 회전체의 부피(π∫y²dx), 곡선의 길이를 구해요.
읽는 법. 본문은 짧고 또렷하게, 더 알고 싶을 땐 색깔 단추를 누르세요 — 왜 그럴까 원리·직관 · 다른 방법 또 다른 풀이 · 흔한 실수 자주 틀리는 곳 · 더 나아가기 실생활·심화 연결. 인쇄하면 단추 속 설명이 모두 펼쳐져 종이 참고서가 됩니다.

출발 점검 — 준비됐나요?

다항함수 적분과 초월함수 미분 공식을 떠올려 봐요.

① 다항함수의 부정적분 ∫(3x² + 2x) dx 와 정적분 ∫₀¹ 3x² dx 의 값은?
② 앞 단원에서 배운 (sin x)′, (eˣ)′, (ln|x|)′ 의 도함수는 각각 무엇인가요?
① 부정적분은 x³ + x² + C 이고, 정적분은 [x³]₀¹ = 1 입니다. · ② (sin x)′ = cos x, (eˣ)′ = eˣ, (ln|x|)′ = 1/x 입니다. 이 미분 공식을 거꾸로 뒤집는 것이 바로 초월함수 적분의 출발점입니다!

1. 여러 가지 함수의 적분 — 초월함수 적분 도구 확장

다항함수 공식은 n = −1일 때 쓸 수 없었어요.

하지만 (ln|x|)′ = 1/x을 거꾸로 돌리면 해결돼요.

∫(1/x) dx = ln|x| + C로 모든 거듭제곱 적분이 완성됩니다.

🔎 1/x 의 적분에는 왜 ln|x| 가 나오나요?

∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n+1) + C에 n = −1을 넣으면 분모가 0이 돼요.

대신 앞서 배운 로그함수의 도함수 (ln|x|)′ = 1/x을 이용합니다.

미분을 거꾸로 뒤집어 자연로그 ln|x| + C가 유도돼요.

지수함수는 ∫eˣ dx = eˣ + C로 그대로 보존돼요.

밑이 a이면 ln a로 나눠 ∫aˣ dx = aˣ/ln a + C가 됩니다.

🔎 왜 지수함수 aˣ 적분은 ln a 로 나누나요?

aˣ을 미분할 때는 (aˣ)′ = aˣ ln a로 ln a가 곱해졌어요.

적분은 미분의 역연산이므로 반대로 ln a로 나누어 줍니다.

그래야 미분했을 때 \ln a가 약분되어 원래 aˣ만 남기 때문이에요.

삼각함수 역시 도함수 공식을 거꾸로 읽어 구해요.

🔎 삼각함수 적분 부호는 왜 헷갈릴까요?

미분할 때는 (cos x)′ = −sin x로 코사인을 미분할 때 마이너스가 붙었어요.

적분은 그 반대예요. ∫sin x dx = −cos x + C로 사인을 적분할 때 마이너스가 붙습니다.

결과를 거꾸로 미분해 원래 부호가 나오는지 확인하는 습관을 들이세요.

핵심 암기 — ∫cos x dx = sin x + C, ∫sin x dx = -cos x + C, ∫sec² x dx = tan x + C, ∫eˣ dx = eˣ + C, ∫(1/x) dx = ln|x| + C
🔎 「한 걸음씩 다시 보기」 — 삼각함수 변형 적분과 지수함수 적분 예제

① tan²x의 적분: tan²x는 바로 적분 공식이 없으므로 삼각함수 항등식 1 + tan²x = sec²x를 이용해 ∫tan²x dx = ∫(sec²x − 1)dx = tan x − x + C로 바꿉니다.

② sin²x, cos²x의 적분: 반각 공식 sin²x = (1 − cos 2x)/2, cos²x = (1 + cos 2x)/2로 차수를 1차로 낮춘 뒤 적분합니다.

③ 지수함수 2ˣ의 적분: (2ˣ)′ = 2ˣ ln 2이므로, 거꾸로 적분하면 ∫2ˣ dx = 2ˣ/(ln 2) + C입니다.

실용 그림 ① · 삼각함수 제곱 적분의 대칭성과 직사각형 분할 x y 0 π/2 1 1/2 y = sin² x y = cos² x sin² x + cos² x = 1 (면적 1×(π/2)) ∫₀^(π/2) sin² x dx = π/4
sin² x 와 cos² x 는 y = 1/2 선을 기준으로 정확히 대칭을 이루어 합치면 직사각형 1 × (π/2) 가 되므로, 각각의 정적분 넓이는 정확히 그 절반인 π/4 가 됩니다.
실용 그림 ② · 지수함수 감쇠 곡선의 구간 [0, a] 정적분 넓이 x y 1 y = e⁻ˣ x = a 구간 [0, a] 정적분 넓이: ∫₀ᵃ e⁻ˣ dx = [ −e⁻ˣ ]₀ᵃ = 1 − e⁻ᵃ
감쇠하는 지수함수 y = e⁻ˣ를 구간 [0, a]에서 정적분하면 넓이는 1 − e⁻ᵃ가 됩니다. 오른쪽 끝 a가 한없이 커지면 e⁻ᵃ → 0이 되어 누적 넓이는 1에 한없이 가까워집니다.

왜 1/x 의 적분에는 절댓값 기호 ln|x| 가 반드시 붙을까?

피적분함수 f(x) = 1/x 은 x ≠ 0 인 모든 실수에서 정의됩니다. 만약 x < 0 이라면 로그의 진수 조건(진수는 양수)을 만족하지 못하므로, 음수 구간에서도 도함수가 1/x 이 되도록 ln(-x) 를 미분하면 1/(-x) · (-1) = 1/x 로 일치합니다. 따라서 양수와 음수를 한 번에 아우르기 위해 절댓값 ln|x| + C 를 쓰는 것입니다.

"cos x 를 적분하면 -sin x 다?" — 부호 혼동 탈출 비책

미분에서는 (cos x)' = -sin x 로 마이너스가 붙지만, 적분은 그 역연산이므로 ∫cos x dx = +sin x + C 이고, ∫sin x dx = -cos x + C 입니다! 항상 "이 결과를 미분하면 원래 식의 부호가 나오는가?"를 1초간 역검산하는 습관을 들이세요.

반각 공식을 이용한 삼각함수 거듭제곱 적분법

∫sin² x dx 나 ∫cos² x dx 는 직접 적분할 수 없으므로, 삼각함수의 덧셈정리에서 유도된 반각 공식 sin² x = (1 - cos 2x)/2 을 대입하여 ∫(1 - cos 2x)/2 dx = x/2 - (sin 2x)/4 + C 로 단숨에 해결합니다.

분수함수의 표준 분해: f'(x)/f(x) 꼴의 마법

분수식에서 분자가 분모의 도함수인 꼴은 ∫(f'(x)/f(x)) dx = ln|f(x)| + C 로 바로 풀립니다. 예컨대 tan x = sin x / cos x = -(cos x)' / cos x 이므로 ∫tan x dx = -ln|cos x| + C = ln|sec x| + C 가 유도됩니다.
📺📺 영상으로 보기회전체의 부피▶

2. 치환적분법과 부분적분법 — 고등 미적분의 양대 엔진

미분법을 거꾸로 뒤집어 두 적분 도구를 얻어요.

바로 치환적분법과 부분적분법입니다.

g(x)와 도함수 g′(x)가 곱해져 있으면 u = g(x)로 둬요.

🔎 「치환적분」은 언제 쓰나요?

복잡한 덩어리 식 g(x)의 미분 조각이 옆에 붙어 있을 때 써요.

u = g(x)로 바꾸면 du = g′(x)dx가 되어 기본 적분으로 변합니다.

마치 눈금을 재조정하여 복잡한 길을 직선으로 펴는 원리예요.

∫ₐᵇ f(g(x))g′(x)dx = ∫_{g(a)}^{g(b)} f(u)du
🔎 정적분 치환에서 구간은 왜 바꿔야 하나요?

원래 구간 [a, b]는 x의 범위예요.

새로운 변수 u로 바꾸었으니 구간도 [g(a), g(b)]로 갈아탑니다.

구간을 바꾸면 나중에 x로 되돌아가지 않아도 되어 계산이 훨씬 빠르고 정확해요.

서로 다른 종류의 두 함수가 곱해져 있을 때는 부분적분을 써요.

∫f(x)g′(x)dx = f(x)g(x) − ∫f′(x)g(x)dx
∫ₐᵇ f(x)g′(x)dx = [f(x)g(x)]ₐᵇ − ∫ₐᵇ f′(x)g(x)dx
🔎 「부분적분」은 언제 쓰나요?

다항함수와 삼각함수, 지수함수와 로그함수처럼 짝이 맞지 않는 곱셈일 때 써요.

곱의 미분법 (fg)′ = f′g + fg′의 양변을 적분한 결과입니다.

한쪽은 미분하고 다른 쪽은 적분하여 차수를 낮추는 강력한 도구예요.

🔎 부분적분에서 미분할 함수를 고르는 '로다삼지'란?

미분했을 때 식이 더 간단해지는 함수를 f(x)로 골라야 해요.

그 우선순위가 바로 로그함수(로) > 다항함수(다) > 삼각함수(삼) > 지수함수(지)입니다.

왼쪽에 있는 함수를 미분할 대상 f(x)로 지정하면 계산이 아주 쉬워져요.

기억해요 — 치환적분은 '미분된 조각이 옆에 붙어 있을 때', 부분적분은 '다항·삼각·지수·로그가 서로 곱해져 있을 때(로·다·삼·지)' 사용합니다!
🔎 「한 걸음씩 다시 보기」 — 부분적분 대표 예제: ∫ ln x dx 와 ∫ x eˣ dx

① ∫ln x dx 구하기: 보이지 않는 숫자 1이 곱해져 있다고 보고 f(x) = ln x, g′(x) = 1로 둡니다. 그러면 f′(x) = 1/x, g(x) = x이므로 ∫ln x dx = x ln x − ∫(1/x)·x dx = x ln x − x + C입니다.

② 정적분 ∫₀¹ x eˣ dx 구하기: '로다삼지' 순서에 따라 다항함수 f(x)=x, 지수함수 g′(x)=eˣ로 두면 [x eˣ]₀¹ − ∫₀¹ eˣ dx = e − (e − 1) = 1입니다.

실용 그림 ③ · 치환적분의 직관: 자 눈금의 변환 (Scaling the Ruler) x 눈금 dx 배율 g'(x) 로 눈금 확대/축소 u 눈금 du = g'(x) dx g(a) g(b)
치환적분은 구불구불 왜곡된 x 축의 눈금을 미분 배율 g'(x) 를 곱해 반듯하고 균일한 u 축의 눈금으로 펴주는 '눈금 변환의 마법'입니다.
실용 그림 ④ · 부분적분의 기하학적 직사각형 면적 분할 증명 u v u₁v₁ 영역 A = ∫ v du 영역 B = ∫ u dv (u₂, v₂) (u₁, v₁) 영역 A + 영역 B = u₂v₂ − u₁v₁ = [ u · v ]ₐᵇ
큰 직사각형 넓이 u₂v₂에서 왼쪽 아래 작은 직사각형 넓이 u₁v₁을 뺀 [uv]ₐᵇ = u₂v₂ − u₁v₁은 영역 A(∫v du)와 영역 B(∫u dv)의 합과 같습니다. 따라서 ∫ₐᵇ u dv = [uv]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du가 기하학적으로 증명됩니다.

부분적분에서 누가 미분할 함수 f(x)가 되어야 할까? — '로다삼지' 순서

부분적분을 성공하려면 미분했을 때 식이 더 간단해지는 함수를 f(x) 로 두고, 적분하기 쉬운 함수를 g'(x) 로 두어야 합니다. 그 우선순위가 바로 '로·다·삼·지'입니다:
로그함수(로) > 다항함수(다) > 삼각함수(삼) > 지수함수(지)
왼쪽에 있는 함수일수록 f(x)(미분할 대상)로 지정하면 적분이 물 흐르듯 풀립니다!

정적분 치환 시 적분 구간을 u의 값으로 바꾸지 않아 틀리는 실수

부정적분에서는 마지막에 다시 x 로 되돌려놓으면 되지만, 정적분 ∫ₐᵇ f(g(x))g'(x)dx 에서는 x = a ⇒ u = g(a), x = b ⇒ u = g(b) 로 적분 구간도 반드시 u의 범위 [g(a), g(b)] 로 갈아타야 합니다. 구간을 바꾸면 나중에 x 로 되돌아올 필요가 없어 계산이 훨씬 깔끔해집니다.

2회 연속 부분적분 지름길: 도표적분법 (Tabular Integration)

∫x² eˣ dx 처럼 부분적분을 2회 이상 연속으로 반복해야 할 때는 표를 만들어 풉니다. 왼쪽 열에 미분할 함수 x² → 2x → 2 → 0 을 0이 될 때까지 미분해 적고, 오른쪽 열에 적분할 함수 eˣ → eˣ → eˣ → eˣ 를 적은 뒤, 대각선으로 부호 + - + 를 교대로 곱해 더하면 x² eˣ - 2x eˣ + 2eˣ + C 가 바로 나옵니다!

정적분으로 정의된 초월함수의 미분: d/dx ∫ₐˣ f(t)dt = f(x)

미적분Ⅰ에서 배운 미적분의 기본정리는 초월함수에서도 그대로 성립합니다. 함수 F(x) = ∫ₐˣ f(t)dt가 주어지면, 첫째로 위끝·아래끝이 같아지는 x = a를 대입해 F(a) = 0을 얻고, 둘째로 양변을 x로 미분해 F′(x) = f(x)를 구하여 함수 F(x)의 극대·극소를 바로 판정합니다.

3. 정적분의 활용 — 두 곡선 사이의 넓이·부피·곡선의 길이

두 곡선 사이의 넓이는 위에서 아래를 빼서 구해요.

교점을 찾은 뒤 절댓값 S = ∫ₐᵇ |f(x) − g(x)| dx를 적분해요.

🔎 두 곡선 사이의 넓이는 왜 위에서 아래를 빼나요?

넓이는 항상 0 이상의 양수가 되어야 해요.

위쪽에 있는 곡선 f(x)의 아래쪽 전체 넓이에서,

아래쪽에 있는 곡선 g(x)의 넓이를 쏙 빼주면 두 선 사이에 갇힌 순수 면적이 남습니다.

단면적 S(x)를 적분하면 3차원 부피 V = ∫ₐᵇ S(x) dx가 돼요.

x축 회전체는 단면이 원판이므로 V = π ∫ₐᵇ y² dx입니다.

🔎 회전체 부피 공식에 왜 π y² 이 들어가나요?

곡선을 x축 둘레로 뱅글 돌리면 단면이 동그란 원판이 돼요.

이 원판의 반지름이 바로 곡선의 높이인 y = f(x)입니다.

원의 넓이 공식 \pi r^2 = \pi y^2에 두께 dx를 곱해 끝없이 쌓아 올린 부피예요.

🔎 y축 둘레로 회전시킬 때는 어떻게 하나요?

y축 둘레로 돌리면 원판의 반지름이 가로 길이 x가 돼요.

식도 x = g(y) 꼴로 바꾸어 y에 대해 적분합니다.

공식은 V = π ∫ x² dy로 바뀝니다.

곡선의 길이는 피타고라스 정리로 구해요.

미소 빗변을 모아 L = ∫ₐᵇ √(1 + {f′(x)}²) dx로 잽니다.

🔎 곡선의 길이 공식은 왜 피타고라스 정리인가요?

곡선을 현미경으로 아주 크게 확대하면 미세한 직선 조각들이 돼요.

가로 dx, 세로 dy인 직각삼각형의 빗변은 ds = √(dx² + dy²)입니다.

dx를 근호 밖으로 묶어내면 \sqrt{1 + (y')^2} dx가 되어 적분식이 유도돼요.

기억해요 — 넓이는 ∫|위 - 아래| dx, 회전체 부피는 π ∫y² dx, 곡선의 길이는 ∫√(1 + (y')²) dx
🔎 「한 걸음씩 다시 보기」 — 두 곡선 사이의 넓이와 역함수 정적분의 기하 해법

① 두 곡선 사이의 넓이 3단계 (예: y=eˣ, y=1, x=1): 1단계로 교점을 구하면 eˣ = 1 ⇒ x = 0이므로 적분 구간은 [0, 1]입니다. 2단계로 구간 [0, 1]에서 eˣ ≥ 1이므로 위쪽 식에서 아래쪽 식을 뺍니다. 3단계로 적분하면 S = ∫₀¹ (eˣ − 1)dx = [eˣ − x]₀¹ = e − 2입니다.

② 역함수의 정적분 공식: 증가하는 연속함수 y = f(x)와 그 역함수 y = g(x)에 대하여 ∫ₐᵇ f(x)dx + ∫_{f(a)}^{f(b)} g(x)dx는 x축 쪽 넓이와 y축 쪽 넓이를 합친 것이므로, 큰 직사각형 넓이에서 작은 직사각형 넓이를 뺀 b·f(b) − a·f(a)와 같습니다.

실용 그림 ⑤ · 회전체 부피 원판법 (Disk Method 3D 투영) x축 (회전축) ↻ 반지름 y = f(x) 두께 dx 단면적 A = π y² dV = π y² dx V = π ∫ y² dx
곡선을 x 축 둘레로 돌리면 단면은 반지름 y 인 완벽한 원판이 됩니다. 원판의 넓이 π y² 에 미소 두께 dx 를 곱한 미소 부피를 연속해서 더하면 회전체의 부피가 구해집니다.
실용 그림 ⑥ · 곡선의 길이와 피타고라스 미소 증분 삼각형 x y y = f(x) ds dx dy = y'dx 피타고라스 정리: ds = √(dx² + dy²)
곡선을 현미경으로 들여다보면 무수한 미소 직각삼각형들의 빗변 ds = √(dx² + dy²) 으로 이루어져 있습니다. dx 를 밖으로 묶어내면 L = ∫√(1 + (y')²) dx 공식이 자연스럽게 완성됩니다.

단면적 S(x)의 적분에서 회전체 부피 공식 유도하기

x축에 수직인 평면으로 자른 단면의 넓이가 S(x)인 입체도형의 부피는 단면적에 두께 dx를 곱해 모은 V = ∫ₐᵇ S(x) dx입니다. 만약 단면이 정사각형이면 S(x) = {f(x)}²을 적분하고, 곡선을 회전시켜 단면이 반지름 y=f(x)인 원이 되면 S(x) = πy²을 대입하여 V = π ∫ₐᵇ y² dx가 됩니다.

"y축 둘레로 회전시키는데 x로 적분했다?" — 회전축과 적분 변수의 일치

도형을 y 축 둘레로 회전시킬 때는 단면 원판의 반지름이 x 가 되고 두께가 dy 가 되므로, 식을 x = g(y) 로 바꾼 뒤 V = π ∫x² dy 로 y 에 관해 적분해야 합니다! 회전축의 방향을 반드시 확인하세요.

정적분과 함수의 평균값 (Mean Value of Function)

구간 [a, b] 에서 함수 f(x) 의 평균값은 1/(b-a) ∫ₐᵇ f(x)dx 로 구합니다. 굴곡진 산과 골짜기의 흙을 파내어 평평하게 고른 평탄화 높이와 같습니다. 교류 전압의 평균이나 일일 평균 기온을 측정할 때 표준으로 사용됩니다.

미적분의 큰 그림: 쪼개기와 모으기의 완벽한 대칭

미분(쪼개어 변화율 보기)과 적분(모아서 누적량 보기)이 서로 역이라는 미적분의 기본정리가 과학과 공학을 지배합니다. 위치를 미분하면 속도, 속도를 미분하면 가속도가 되고, 역으로 가속도를 적분하면 속도, 속도를 적분하면 총 이동 거리가 됩니다. 변화와 누적은 동전의 앞뒷면입니다.

스스로 풀어요 (3단계 · 기본 7 · 상위권 7 · 최상위 6)

삼각·지수로그 기본 적분과 1차 합성 치환적분부터. 공식을 거꾸로 적용해요.
비평 데스크가 챙긴 것 — 「더 쉽게」: 적분은 미분을 거꾸로 떠올리면 공식이 보여요. 「더 간결하게」: 복잡하면 치환(미분 조각이 옆에 붙어있는가?) 먼저, 서로 다른 종류 곱이면 부분적분(로다삼지)으로 길을 정해요.

객관식 진단 퀴즈 — 적분법

5지선다 10문항이에요. 풀면 바로 채점되고, 학습 기록이 자동 저장돼요.

직접 해보기 — 정적분 ∫₀ᵃ 3b·x² dx = [b·x³]₀ᵃ

적분 위끝 a 2 계수 배율 b 3
틀려도 괜찮아요. 틀린 문제는 ‘내 뇌가 자라는 신호’예요. 한 번에 안 풀려도, 비책을 떠올리며 다시 도전해 봐요. 답보다 ‘어떻게 생각했는지’가 더 소중하답니다.

자주 틀리는 다섯 가지

  1. 사인·코사인 적분 부호를 미분과 반대로 헷갈리지 마세요 — 미분은 (cos x)′ = −sin x이지만, 적분은 ∫sin x dx = −cos x + C, ∫cos x dx = sin x + C예요.
  2. ∫(1/x) dx에서 진수 절댓값과 적분상수 C를 빠뜨리지 마세요 — x < 0인 구간까지 포함하려면 반드시 ln|x| + C로 써야 해요.
  3. 정적분 치환적분에서 적분 구간 [a, b]를 [g(a), g(b)]로 꼭 바꾸세요 — 변수만 u로 바꾸고 구간을 x 값 그대로 두면 엉뚱한 값이 나와요.
  4. 부분적분에서 미분할 함수 f(x)는 '로·다·삼·지' 순서로 고르세요 — 로그함수와 다항함수는 미분할수록 간단해지고, 삼각함수와 지수함수는 적분하기 쉬워요.
  5. 회전체 부피 공식 V = π ∫ₐᵇ y² dx에서 앞의 π와 제곱(y²)을 잊지 마세요 — 단면이 반지름 y인 원이므로 넓이는 πy²이에요.

한 장 핵심

이 단원의 말·기호

치환적분법 (Integration by Substitution)
합성함수의 미분법을 역이용하여 피적분함수의 일부를 새로운 변수 u로 치환하고, 미분 눈금 dx를 du로 바꾸어 계산하는 적분법.
부분적분법 (Integration by Parts)
두 함수의 곱의 미분법을 역이용하여 ∫f g' dx = fg - ∫f' g dx 공식으로 복잡한 곱 꼴의 적분을 간단한 적분으로 바꾸는 방법.
입체도형의 부피 (Volume by Cross Sections)
x축에 수직인 평면으로 자른 단면의 넓이 S(x)를 구간 [a, b]에서 적분하여 구한 부피: V = ∫ₐᵇ S(x)dx.
회전체의 부피 (Volume of Revolution)
평면도형을 한 직선(회전축)을 중심으로 360° 회전시켜 생기는 입체의 부피로, x축 회전 시 단면 원판의 넓이를 모아 V = π ∫y² dx 로 구함.
곡선의 길이 (Arc Length)
평면 곡선 위의 미소 구간에 피타고라스 정리를 적용한 빗변 ds = √(dx² + dy²) 을 정적분하여 구한 선분의 실제 길이: L = ∫√(1 + (y')²) dx.
정적분의 평균값 (Mean Value of Function)
함수 f(x) 의 곡선 아래 총면적을 밑변의 길이로 나눈 값: 1/(b-a)∫ₐᵇ f(x)dx (평탄화된 평균 높이).
로다삼지 (LIATE Rule)
부분적분 시 미분할 함수 f(x)를 고르는 우선순위 규칙 (로그함수 > 다항함수 > 삼각함수 > 지수함수).
AUC (Area Under Curve)
시간에 따른 약물 농도 곡선의 정적분 넓이로, 체내에 흡수된 총 약물량을 나타내는 의약학 필수 지표.

내 말로 설명하기 (파인만 챌린지)

① 회전체의 부피가 왜 π ∫y² dx 인지, 그리고 ② 치환적분에서 왜 dx를 반드시 du로 바꾸어야 하는지 설명해 봐요.

예시 — 1) 곡선 y=f(x)를 x축 둘레로 회전하면 각 x에서 축에 수직인 단면은 반지름이 y인 원이 됩니다. 그 원판 하나의 넓이는 πy²이고, 두께는 아주 미세한 dx이므로 미소 원판의 부피는 πy²dx가 됩니다. 이 원판들을 구간 [a, b]에 걸쳐 적분으로 차곡차곡 쌓아 올리면 전체 회전체의 부피 V = π∫y²dx가 완성됩니다. 2) 치환적분에서 u = g(x)로 변수를 바꿀 때, x의 1단위와 u의 1단위는 길이가 다릅니다. x 눈금 dx는 u 눈금에서 du = g'(x)dx라는 미분 배율 관계를 가지므로, 적분 변수 dx를 du/g'(x)로 올바르게 치환해 주어야 면적의 왜곡 없이 정확한 계산이 이루어집니다.

이 단원, 나는 얼마나 알게 됐을까?

기록하기 전에 — 방금 배운 걸 눈을 감고 꼭 한 번 떠올려 봐요.
그렇게 스스로 떠올려 본 것이 진짜 ‘내 것’이 된답니다.

1. 이 단원을 얼마나 이해했나요?
2. 어떤 부분이 헷갈렸나요? (없으면 안 골라도 돼요)
3. 떠올리며 생각난 것 한 줄 (안 써도 돼요)

◍ 나의 생각 지도 · 복습 노트

내가 배운 것들이 어떻게 이어지는지, 어디를 더 봐야 하는지 한눈에 봐요. (위에서 이해도 평가를 하면 색으로 표시돼요.)

잘 알아요 거의 복습 필요 아직
복습 체크 · 연 복습법 5·2·5·5
어른을 위한 한 줄. 아이가 막히면 답을 알려주기보다 “치환할 수 있는 도함수가 옆에 곱해져 있니?”, “미분할 함수로 로·다·삼·지 중 무엇을 골라야 할까?” 하고 한 단계만 되물어 주세요. 스스로 길을 찾는 힘이 자랍니다.
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눈을 감아요

방금 배운 적분법을 머릿속에 천천히 그려 봐요.
삼각·지수·로그 적분 → 치환적분(u로) → 부분적분(∫fg′=fg−∫f′g) → 넓이·부피
떠오르는 만큼만, 괜찮아요.

떠오르는 동안 잠시 기다려요…

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