+20점 · AB의 중점은 (p,p)로 직선 y=x 위에 있다.제시문 (ㄱ)의 (가)에 의해 α=f(α)이고 점 A(α,f(α)),B(f(α),α)에 대하여 AB의 중점은 (p,p)로 직선 y=x 위에 있다.
g(x)=f(x+p)−p라 하고 이를 g(x)=3x3+ax2+bx+c로 나타내자.f(p)−p=4이므로 g(0)=c=4이다.
+40점 · α<f(α)일 때 g(x)=3x3−x2−13x+4이다.(1) α<f(α)일 때f(α)=α+4이므로 점 A,B는 각각 A(α,α+4),B(α+4,α)이고 p=α+2이다.g(−2)=f(p−2)−p=f(α)−α−2=2g(2)=f(p+2)−p=f(f(α))−α−2=α−α−2=−2이므로g(−2)=4a−2b−20=2 --- ①g(2)=4a+2b+28=−2 --- ②이고, ①+②에서 a=−1, ②−①에서 b=−13, 즉g(x)=3x3−x2−13x+4이다.
+50점 · α=325이다.∫02g(x)dx=∫02(3x3−x2−13x+4)dx=−326이므로∫pf(α)f(x)dx=∫α+2α+4f(x)dx=∫α+2α+4(g(x−α−2)+α+2)dx=∫02g(x)dx+2(α+2)=−326+2α+4=12을 만족한다. 따라서 α=325이다.
+40점 · α>f(α)일 때 g(x)=3x3−x2−13x+4임을 알 수 있다.(2) α>f(α)일 때f(α)=α−4이므로 점 A,B는 각각 A(α,α−4),B(α−4,α)이고 p=α−2이다.g(−2)=f(p−2)−p=f(f(α))−α+2=2g(2)=f(p+2)−p=f(α)−α+2=−2이므로g(−2)=4a−2b−20=2g(2)=4a+2b+28=−2이므로 (1)에서와 마찬가지로 g(x)=3x3−x2−13x+4임을 알 수 있다.
+50점 · 가능한 α의 값은 −341,325이다.∫0−2g(x)dx=∫0−2(3x3−x2−13x+4)dx=−358이므로∫pf(α)f(x)dx=∫α−2α−4f(x)dx=∫α−2α−4(g(x−α+2)+α−2)dx=∫0−2g(x)dx−2(α−2)=−358−2α+4=12이다. 따라서 α=−341이다.모든 경우를 고려하였으므로 가능한 α의 값은 −341,325이다.