[๐จํ์ฉ]
์ค์ผ๋ฌ ๋ก๊ทธ-์ผ๊ฐ ์ ๋ถ
fewweek..(slim4567)
2025-06-09 05:13
์ถ์ฒ 0
์ฌ์ธ์ ๊ณ ์ํ ๊ตํฅ๊ณก
์ค์ผ๋ฌ ๋ก๊ทธ-์ผ๊ฐ ์ ๋ถ์ ๋ํ ์์ฌ์ ๋ถ์
I. ์์๊ป๋ผ
๊ฒ๋ณด๊ธฐ์๋ ๋จ์ํด ๋ณด์ด์ง๋ง, ํ์ค์ ์ธ ์ ๋ถ ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ ํ๋ฆฌ์ง ์๋ ๊น์ด๋ฅผ ๊ฐ์งํ ํ ์ ๋ถ๊ณผ ๋ง์ฃผํฉ๋๋ค. ์ฐ๋ฆฌ์ ๋ชฉํ๋ ๋ค์ ์ ๋ถ์ ์ ํํ ๊ฐ์ ๋ฐํ๋ด๋ ๊ฒ์
๋๋ค.
![\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \ln(\sin x) \,dx]()
ํผ์ ๋ถํจ์
![\ln(\sin x)]()
๋ ์ด๋ฑํจ์๋ก ํํ๋๋ ์์ํจ์๋ฅผ ๊ฐ์ง ์์ต๋๋ค. ์ด๊ฒ์ ํ์ผ๋ก ํด๊ฒฐํ ์ ์๋ ํผ์ฆ์ด ์๋๋ผ, ์ฐ์ํจ๊ณผ ํต์ฐฐ๋ ฅ์ ์๊ตฌํ๋ ํ๋์ ์์๊ป๋ผ์
๋๋ค.
๋ถ์๊ฐ์ ๋
ธํธ: ์์ ํ ์
์ด ๋ถ์์ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ํ ์๋ '์์ ๊ณต์'์ผ๋ก ์๋ ค์ง ๊ธฐ๋ฒ์
๋๋ค:
![\int_{a}^{b} f(x) dx = \int_{a}^{b} f(a+b-x) dx]()
. ์๋ ์ ๋ถ์ ๋ํ ๋์นญ์ ์ธ ์๋ฅ์ด๋ฅผ ๋ง๋ค์ด๋์ผ๋ก์จ, ์ฐ๋ฆฌ๋ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๋จ์ํํ ์ค๋ง๋ฆฌ๋ฅผ ์ป๊ฒ ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ ๋ช
ํ์ฑ์ ์ํด ๋ณต์ก์ฑ์ ๊ธฐ๊บผ์ด ๊ฐ์ํ๋ ์ ๋ต์ ์ ํ์
๋๋ค.
II. ์คํ๋๋ฅผ ํ๋ค
์ฐ๋ฆฌ์ ์ ๋ถ์ I๋ผ ํฉ์๋ค. '์์ ๊ณต์'์ ์ ์ฉํ์ฌ x๋ฅผ (ฯ/2 - x)๋ก ๋ณํํ๋ฉด, ์๋ฅ์ด์ฒ๋ผ ๋ฎ์ ๋ ํ๋์ ์ ๋ถ์ ์ป๊ฒ ๋ฉ๋๋ค.
![I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \ln(\sin x) \,dx = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \ln(\cos x) \,dx]()
์ฌ๊ธฐ์ ๊ฒฐ์ ์ ์ธ ํ ์๋ ๋ ์์ ํฉ์น๋ ๊ฒ์
๋๋ค. ๊ทธ ํฉ์ธ 2I๋ ๋ก๊ทธ๋ฅผ ํ๋๋ก ๋ฌถ๊ณ , ๊ทธ ์์์ ์ฌ์ธ์ ๋ฐฐ๊ฐ ๊ณต์์ ๋๋ฌ๋
๋๋ค.
![2I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \ln(\sin x \cos x) \,dx = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \ln(\frac{\sin(2x)}{2}) \,dx]()
์ด ์์ ๋ ๊ฐ์ ์๋ก์ด ์ ๋ถ์ผ๋ก ๋๋ฉ๋๋ค. ํ๋๋
![-\frac{\pi}{2}\ln(2)]()
๋ผ๋ ๊ฐ๋จํ ๊ฐ์ผ๋ก ๊ท๊ฒฐ๋ฉ๋๋ค. ๋ค๋ฅธ ํ๋๋
u = 2x ์นํ์ ํตํด, ๋๋๊ฒ๋ ์๋์ ์ ๋ถ
I๋ก ๋ค์ ๋์์ต๋๋ค. ๋ฐฉ์ ์์
2I = I - (ฯ/2)ln(2)๊ฐ ๋ฉ๋๋ค.
III. ์ต์ข
๊ฒฐ๋ก
๋ง์นจ๋ด ๋ชจ๋ ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ์ ์๋ฆฌ๋ฅผ ์ฐพ์ผ๋ฉฐ, ๊ทน์ ์ธ ํด๋ต์ด ๊ทธ ๋ชจ์ต์ ๋๋ฌ๋
๋๋ค.
์ต์ข
๊ฐ
![I = -\frac{\pi}{2}\ln(2)]()
๋๊ธ 1