.
Action
그림을 그리자
S (Situation)
T (Task)
A (Action)
R (Result)
함수 \( f(x) \)는 다음 조건을 만족한다:
\( f(x) = x \) on \( [0,1] \)
\( f(x+1) – x f(x) = ax + b \) on \( [0, \infty) \)
이때 \( 60 \cdot \int_1^2 f(x) dx \) 값을 구하라.
주어진 함수 조건을 이용해 \( f(x) \)의 정의를 \( [1,2] \) 구간까지 확장.
이를 이용해 적분을 구한 후 60을 곱해 결과 도출.
조건:
\( f(x+1) – x f(x) = ax + b \)
\( f(x) = x \) on \( [0,1] \) → \( f(0) = 0, f(1) = 1 \)
\( x = 0 \) 대입:
\( f(1) = b \Rightarrow b = 1 \)
\( f(x+1) = x f(x) + ax + 1 \)
\( f(x) = x^2 + ax + 1 \) on \( [1,2] \)
함수 연속성을 고려해 도함수 연결:
\( f'(x) = 2x + a \) on \( [1,2] \)
\( f'(1) = 1 \Rightarrow 2(1) + a = 1 \Rightarrow a = -1 \)
따라서 \( f(x) = x^2 – x + 1 \)
적분:
\( \int_1^2 f(x) dx = \int_1^2 (x^2 – x + 1) dx = \left[\frac{1}{3}x^3 – \frac{1}{2}x^2 + x\right]_1^2 = \left(\frac{8}{3} – 2 + 2\right) – \left(\frac{1}{3} – \frac{1}{2} + 1\right) = \frac{11}{6} \)
최종 값:
\( 60 \cdot \frac{11}{6} = \boxed{110} \)
정답
: 110
Tip
: 조건에 따라 정의된 함수 확장은 대입으로 확인
Skill
: 함수 재귀적 정의 확장, 구간별 적분, 연속성에 의한 도함수 연계