+10점 · 극솟값 f ( a ) = 1 + a − e a = g ( a ) \displaystyle f(a)=1+a-e^a=g(a) f ( a ) = 1 + a − e a = g ( a ) 를 제시 [논제1] f ′ ( x ) = e x ( x − a ) \displaystyle f^{\prime}(x)=e^x(x-a) f ′ ( x ) = e x ( x − a ) 이므로, f ( x ) \displaystyle f(x) f ( x ) 는 x = a \displaystyle x=a x = a 에서 극솟값을 갖는다. 따라서 f ( x ) = ∫ 0 x t e t d t − a ∫ 0 x e t d t = ( x − 1 − a ) e x + 1 + a \displaystyle f(x)=\int_0^xte^t\,dt-a\int_0^xe^t\,dt=(x-1-a)e^x+1+a f ( x ) = ∫ 0 x t e t d t − a ∫ 0 x e t d t = ( x − 1 − a ) e x + 1 + a 에서 f ( a ) = 1 + a − e a = g ( a ) \displaystyle f(a)=1+a-e^a=g(a) f ( a ) = 1 + a − e a = g ( a ) 이고,
+5점 · a = 2 \displaystyle a=2 a = 2 를 제시 극솟값 1 + a − e a = 3 − e a \displaystyle 1+a-e^a=3-e^a 1 + a − e a = 3 − e a 이므로 a = 2 \displaystyle a=2 a = 2 이다.
+5점 · ∫ 0 m F ′ ( h ( x ) ) d x = ∫ 0 2 F ′ ( u ) g ′ ( u ) d u \displaystyle \int_0^mF^{\prime}(h(x))\,dx=\int_0^2F^{\prime}(u)g^{\prime}(u)\,du ∫ 0 m F ′ ( h ( x )) d x = ∫ 0 2 F ′ ( u ) g ′ ( u ) d u 에서 적분구간 [ 0 , 2 ] \displaystyle [0,2] [ 0 , 2 ] 를 제시 [논제2] F ′ ( x ) = x e x \displaystyle F^{\prime}(x)=xe^x F ′ ( x ) = x e x 이고, [논제1]에 의하여 g ( x ) = 1 + x − e x \displaystyle g(x)=1+x-e^x g ( x ) = 1 + x − e x , g ( 2 ) = 3 − e 2 = m \displaystyle g(2)=3-e^2=m g ( 2 ) = 3 − e 2 = m 이다. 정적분 ∫ 0 m F ′ ( h ( x ) ) d x \displaystyle \int_0^mF^{\prime}(h(x))\,dx ∫ 0 m F ′ ( h ( x )) d x 의 값을 구하기 위해서 x = g ( u ) \displaystyle x=g(u) x = g ( u ) 로 치환하면, h ( x ) = u \displaystyle h(x)=u h ( x ) = u 이고, d x d u = g ′ ( u ) = ( 1 − e u ) \displaystyle \frac{dx}{du}=g^{\prime}(u)=(1-e^u) d u d x = g ′ ( u ) = ( 1 − e u ) 이다. 또한 x = 0 \displaystyle x=0 x = 0 일 때 u = h ( 0 ) = 0 \displaystyle u=h(0)=0 u = h ( 0 ) = 0 이고, x = m \displaystyle x=m x = m 일 때 u = h ( m ) = 2 \displaystyle u=h(m)=2 u = h ( m ) = 2 이므로
+7점 · ∫ 0 m F ′ ( h ( x ) ) d x = ∫ 0 2 F ′ ( u ) g ′ ( u ) d u \displaystyle \int_0^mF^{\prime}(h(x))\,dx=\int_0^2F^{\prime}(u)g^{\prime}(u)\,du ∫ 0 m F ′ ( h ( x )) d x = ∫ 0 2 F ′ ( u ) g ′ ( u ) d u 에서 적분식 F ′ ( u ) g ′ ( u ) = u e u ( 1 − e u ) \displaystyle F^{\prime}(u)g^{\prime}(u)=ue^u(1-e^u) F ′ ( u ) g ′ ( u ) = u e u ( 1 − e u ) 을 제시 ∫ 0 m F ′ ( h ( x ) ) d x = ∫ 0 2 F ′ ( u ) g ′ ( u ) d u = ∫ 0 2 u e u ( 1 − e u ) d u \displaystyle \int_0^mF^{\prime}(h(x))\,dx=\int_0^2F^{\prime}(u)g^{\prime}(u)\,du=\int_0^2ue^u(1-e^u)\,du ∫ 0 m F ′ ( h ( x )) d x = ∫ 0 2 F ′ ( u ) g ′ ( u ) d u = ∫ 0 2 u e u ( 1 − e u ) d u
+8점 · 3 4 + e 2 − 3 4 e 4 \displaystyle \frac34+e^2-\frac34e^4 4 3 + e 2 − 4 3 e 4 를 제시 = [ u ( e u − 1 2 e 2 u ) ] 0 2 − ∫ 0 2 ( e u − 1 2 e 2 u ) d u = 3 4 + e 2 − 3 4 e 4 \displaystyle \begin{aligned}&=\Biggl[u\left(e^u-\frac12e^{2u}\right)\Biggr]_0^2-\int_0^2\left(e^u-\frac12e^{2u}\right)\,du\\&=\frac34+e^2-\frac34e^4\end{aligned} = [ u ( e u − 2 1 e 2 u ) ] 0 2 − ∫ 0 2 ( e u − 2 1 e 2 u ) d u = 4 3 + e 2 − 4 3 e 4
+7점 · 삼각형의 넓이= { k ( x ) + 2 } 2 3 \displaystyle =\frac{\{k(x)+2\}^2}{\sqrt3} = 3 { k ( x ) + 2 } 2 를 제시 [논제3] 정삼각형 T \displaystyle T T 의 높이는 3 \displaystyle 3 3 이고, 무게중심에서 꼭짓점까지의 거리는 2 \displaystyle 2 2 이다. 따라서 정삼각형 T \displaystyle T T 의 위쪽 꼭짓점의 좌표를 ( x , c ( x ) ) \displaystyle (x,c(x)) ( x , c ( x )) 라 하면, c ( x ) = k ( x ) + 2 \displaystyle c(x)=k(x)+2 c ( x ) = k ( x ) + 2 이다. 정삼각형 T \displaystyle T T 의 x \displaystyle x x 축 위쪽에 위치하는 부분의 넓이 A ( x ) \displaystyle A(x) A ( x ) 는 높이가 c ( x ) \displaystyle c(x) c ( x ) 인 정삼각형의 넓이이므로 A ( x ) = c ( x ) 2 3 = { k ( x ) + 2 } 2 3 \displaystyle A(x)=\frac{c(x)^2}{\sqrt3}=\frac{\{k(x)+2\}^2}{\sqrt3} A ( x ) = 3 c ( x ) 2 = 3 { k ( x ) + 2 } 2 이다.
+7점 · k ( x ) = − 2 + 2 + x − e x \displaystyle k(x)=-2+\sqrt{2+x-e^x} k ( x ) = − 2 + 2 + x − e x 을 제시 한편 A ( x ) = 3 3 ( 1 + g ( x ) ) = 3 3 ( 2 + x − e x ) \displaystyle A(x)=\frac{\sqrt3}3(1+g(x))=\frac{\sqrt3}3(2+x-e^x) A ( x ) = 3 3 ( 1 + g ( x )) = 3 3 ( 2 + x − e x ) 이므로 { k ( x ) + 2 } 2 3 = 3 3 ( 2 + x − e x ) \displaystyle \frac{\{k(x)+2\}^2}{\sqrt3}=\frac{\sqrt3}3(2+x-e^x) 3 { k ( x ) + 2 } 2 = 3 3 ( 2 + x − e x ) 정삼각형 T \displaystyle T T 의 위쪽 꼭짓점이 x \displaystyle x x 축 위에 있으므로 c ( x ) = k ( x ) + 2 ≥ 0 \displaystyle c(x)=k(x)+2\ge0 c ( x ) = k ( x ) + 2 ≥ 0 k ( x ) + 2 = 2 + x − e x , k ( x ) = − 2 + 2 + x − e x ( − 1 ≤ x ≤ 1 ) \displaystyle k(x)+2=\sqrt{2+x-e^x},\quad k(x)=-2+\sqrt{2+x-e^x}\quad(-1\le x\le1) k ( x ) + 2 = 2 + x − e x , k ( x ) = − 2 + 2 + x − e x ( − 1 ≤ x ≤ 1 )
+6점 · k ( x ) \displaystyle k(x) k ( x ) 의 최댓값 − 1 \displaystyle -1 − 1 을 제시 k ′ ( x ) = 1 − e x 2 2 + x − e x = 0 \displaystyle k^{\prime}(x)=\frac{1-e^x}{2\sqrt{2+x-e^x}}=0 k ′ ( x ) = 2 2 + x − e x 1 − e x = 0 으로부터 k ( x ) \displaystyle k(x) k ( x ) 의 최댓값은 x = 0 \displaystyle x=0 x = 0 에서 − 1 \displaystyle -1 − 1 이다.
예시 답안의 내용 및 평가 기준의 내용과는 일치하지 않더라도 기술한 내용이 논리적으로 타당한 경우에는 평가위원의 판단에 따라 부분 점수를 부여할 수 있음.