미적분: 여러 가지 적분법

치환적분법

치환적분법은 식의 일부를 t=g(x)t=g(x)로 놓고, dt=g′(x) dxdt=g'(x)\,dx를 써서 tt만의 적분으로 바꾸는 방법이에요.

∫f(g(x)) g′(x) dx=∫f(t) dt(t=g(x))\begin{gathered} \int f(g(x))\,g'(x)\,dx \\[4pt] =\int f(t)\,dt\quad(t=g(x)) \end{gathered}

∫2x(x2+3)3 dx\int 2x(x^2+3)^3\,dx에서는 괄호 안을 t=x2+3t=x^2+3으로 놓아요. 미분하면 dtdx=2x\frac{dt}{dx}=2x이므로 dt=2x dxdt=2x\,dx이고, 2x dx2x\,dx가 그대로 dtdt로 바뀌어요.

∫2x(x2+3)3 dx=∫t3 dt=t44+C=(x2+3)44+C\begin{gathered} \int 2x(x^2+3)^3\,dx \\[4pt] =\int t^3\,dt \\[4pt] =\frac{t^4}{4}+C \\[4pt] =\frac{(x^2+3)^4}{4}+C \end{gathered}

순서는 tt를 정하고, dtdt를 구해 dxdx를 없애고, tt로 적분한 뒤, 마지막에 xx로 되돌리는 거예요. 1−x2\sqrt{1-x^2}이 들어 있는 식에서는 x=sin⁡θx=\sin\theta로 놓는 치환도 써요.

예제

  1. 01t=x2+1t=x^{2}+1로 치환하여 풀 수 있는 것은?\displaystyle 답닫기
    답∫2x(x2+1)3 dx\displaystyle \int 2x(x^{2}+1)^{3}\,dx
  2. 02dt=□ dxdt = \square\,dx에서 □에 들어갈 것은?∫2x(x2+3)3 dx,t=x2+3\displaystyle \begin{gathered} \displaystyle \int 2x(x^{2}+3)^{3}\,dx, \\[6pt] \displaystyle t=x^{2}+3 \end{gathered}답닫기
    답2x\displaystyle 2x
  3. 03xx에 대한 식으로 되돌리면?∫2x(x2+3)3 dx=t44+C,t=x2+3\displaystyle \begin{gathered} \displaystyle \int 2x(x^{2}+3)^{3}\,dx = \frac{t^{4}}{4}+C, \\[6pt] \displaystyle t=x^{2}+3 \end{gathered}답닫기
    답(x2+3)44+C\displaystyle \frac{(x^{2}+3)^{4}}{4}+C
  4. 04tt에 대한 적분으로 바꾸면?∫2x(x2+2)3 dx,t=x2+2,  dt=2x dx\displaystyle \begin{gathered} \displaystyle \int 2x(x^{2}+2)^{3}\,dx, \\[6pt] \displaystyle t=x^{2}+2,\; dt=2x\,dx \end{gathered}답닫기
    답∫t3 dt\displaystyle \int t^{3}\,dt
  5. 05dt=□ dxdt = \square\,dx에서 □에 들어갈 것은?∫2x(x2+4)3 dx,t=x2+4\displaystyle \begin{gathered} \displaystyle \int 2x(x^{2}+4)^{3}\,dx, \\[6pt] \displaystyle t=x^{2}+4 \end{gathered}답닫기
    답2x\displaystyle 2x
  6. 06tt에 대한 적분으로 바꾸면?∫2x(x2+3)4 dx,t=x2+3,  dt=2x dx\displaystyle \begin{gathered} \displaystyle \int 2x(x^{2}+3)^{4}\,dx, \\[6pt] \displaystyle t=x^{2}+3,\; dt=2x\,dx \end{gathered}답닫기
    답∫t4 dt\displaystyle \int t^{4}\,dt

자주 묻는 질문

Q1무엇을 tt로 놓으면 되나요?답 보기닫기
A
그 부분을 미분한 식이 바깥에 곱해져 있는 것을 tt로 놓아요. 2x(x2+3)32x(x^2+3)^3이라면 x2+3x^2+3을 미분한 2x2x가 바깥에 있으므로 t=x2+3t=x^2+3으로 놓을 수 있어요.
Q2마지막에 xx로 되돌려야 하나요?답 보기닫기
A
부정적분은 답을 xx에 대한 식으로 쓰므로 t=x2+3t=x^2+3을 대입해서 되돌려요. 정적분이라면 적분 구간을 tt의 값으로 바꾸면 되돌리지 않고 계산할 수 있어요.

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공개 2026-10-13 · 최종 수정 2026-10-13