[문제 1] 다음 제시문을 읽고 질문에 답하시오. (55점)
(가) 미분가능한 두 함수 y=f(u)와 u=g(x)에 대하여 합성함수 y=f(g(x))의 도함수는{f(g(x))}′=f′(g(x))g′(x)
(나) 미분가능한 함수 f(x)가 f′(a)=0이고 x=a의 좌우에서(1) f′(x)의 부호가 양에서 음으로 바뀌면 f(x)는 x=a에서 극대이고, 극댓값은 f(a)(2) f′(x)의 부호가 음에서 양으로 바뀌면 f(x)는 x=a에서 극소이고, 극솟값은 f(a)
(다) 함수 f(x)가 닫힌구간 [a,b]에서 연속이고 미분가능한 함수 x=g(t)에 대하여a=g(α),b=g(β)일 때 도함수 g′(t)가 α,β를 포함하는 구간에서 연속이면∫abf(x)dx=∫αβf(g(t))g′(t)dt
[논제 1] 자연수 n에 대하여 두 함수 f(x)와 g(x)를 다음과 같이 정의하자.f(x)=nx2e−x,g(x)=(f∘f)(x)x에 대한 방정식 g′(x)=0이 서로 다른 3개의 실근을 갖도록 하는 n을 모두 구하시오.(단, e는 2.7로 계산) (15점)
[논제 2] 실수 전체의 집합에서 연속인 도함수를 갖는 함수 h(x)가 다음 조건을 만족시킨다.
(1) ∫13h(x)dx=9(2) 모든 자연수 n에 대하여 구간 [3n,3n+1)에서 h(x)=h(3x)+1
∫181(h(x)+h′(x))dx의 값을 구하시오. (20점)
[논제 3] 모든 실수 x에 대하여 k(x)>0인 연속함수 k(x)와 함수S(x)=∫0xk(t)dt가 두 양수 a,b에 대하여 다음 조건을 만족시킨다.
(1) ∫abk(x)dx=3S(a)+3(2) ∫ab(S(x)+1)2S(x)eS(x)k(x)dx=S(b)+1eS(a)(e6(S(a)+1)−67e3(S(a)+1)+252)
S(b)의 값을 구하시오. (20점)