[문제 2−1]
0≤x≤2이면 ∣2t−x∣는 0≤t≤2x일 때 x−2t이며 t>2x일 때 2t−x이다. ⋯⋯(1)
따라서 f(x)=∫02x(x−2t)dt+∫2x1(2t−x)dt=[xt−t2]02x+[t2−xt]2x1⋯⋯(2)
=2x2−x+1⋯⋯(3)
x>2일 때 적분 구간인 0≤t≤1에서 ∣2t−x∣=x−2t⋯⋯(1)′
따라서 f(x)=∫01(x−2t)dt=[xt−t2]01⋯⋯(4)
=x−1⋯⋯(5)
즉 f(x)={2x2−x+1x−1(0≤x≤2)(x>2)⋯⋯(6)
[문제 2−2]
f′(x)={x−11(0≤x≤2)(x>2)⋯⋯(7)
f′(x)=0을 만족시키는 x의 값은 x=1⋯⋯(8)
함수 f(x)의 증가와 감소를 표로 나타내면 다음과 같다.
| x | 0 | ⋯ | 1 | ⋯ |
| f′(x) | - | - | 0 | + |
| f(x) | 1 | ↘ | 21 | ↗ |
따라서 함수 f(x)는 x=1에서 최소이고, 최솟값은 21이다. ⋯⋯(9)
| 하위 문항 | 채점 기준 | 배점 |
|---|
| (1) | x의 범위를 0≤x≤2와 x>2 또는 0≤x<2와 x≥2로 적절히 나누어 각
범위에 대하여 f(x)를 구한 경우 (+45점)
- 45점: (1)과 (1)′ 두 가지 범위로 나누어 정적분을 하였으며 (1)의 범위에서 정적분 시 t의 범위를 각각 0부터 2x와 2x부터 1까지로 나누어 계산함으로써 (1)과 (1)′ 각 범위에서 f(x)를 정확히 구하여 (6)을 답안으로 제시한 경우
- 40점: (1)과 (1)′두 가지 범위로 나누어 정적분을 하였으며 (1)의 범위에서 정적분 시 t의 범위를 각각 0부터 2x와 2x부터 1까지로 나누어 각 범위에서 f(x)를 구하되 (2)와 (4)는 정확히 제시했으나 계산에 오류가 있어 (3) 또는 (5) 둘 중 하나를 정확히 얻어내지 못한 경우
- 30점: (1)과 (1)′두 가지 범위로 나누어 정적분을 하였으며 (1)의 범위에서 정적분 시 t의 범위를 각각 0부터 2x와 2x부터 1까지로 나누어 각 범위에서 f(x)를 구하되 (2)와 (4)는 정확히 제시했으나 계산에 오류가 있어 (3)과 (5)를 모두 정확히 얻어내지 못한 경우
- 20점: (1)과 (1)′두 가지 범위로 나누어 정적분을 하였으나 (1)의 범위에서 정적분 시 t의 범위를 적절하게 나누지 못했거나 t의 범위를 나누지 않고 f(x)=∫01(x−2t)dt 또는 f(x)=∫01(2t−x)dt 등으로 구한 경우 x의 범위를 나누지 않고 (1)인 경우에 대한 답안만 작성하되 정적분 시 t의 범위를
각각 0부터 2x와 2x부터 1까지로 나누어 f(x)를 구한 경우 (+35점)
- 35점: x값의 범위를 나누지 않은 채로 (1)부터 (3)까지의 풀이 과정을 정확히 보이고 (3)을 답안으로 제시한 경우
- 30점: x값의 범위를 나누지 않은 채로 (1)부터 (2)까지의 풀이 과정을 정확히 제시했으나 정적분 계산에서 오류가 있어 (3)을 정확히 얻어내지 못한 경우 x의 범위를 나누지 않고 정적분 시 t의 범위도 나누지 않은 채 단순히
f(x)=∫01(x−2t)dt 또는 f(x)=∫01(2t−x)dt로 답을 구한 경우 (+10점)
- 10점: f(x)=∫01(x−2t)dt=x−1또는 f(x)=∫01(2t−x)dt=1−x를 답으로 제시한 경우
- 5점: f(x)=∫01(x−2t)dt 또는 f(x)=∫01(2t−x)dt를 제시했지만 답을 얻어내지 못한 경우 문제의 의미를 알지 못함 (0점) | 45 |
| (2) | [문제 2(1)]에서 정적분 시 t의 범위를 각각 0부터 2x와 2x부터 1까지로 나누어 계산하면 x에 대한 이차식을 얻는데 이 함수는 최솟값이 존재함. f(x)=2x2−x+1를 [문제 2(1)]에서 정확히 얻어 내었으며 f(x)가 최소가 되는 x와
최솟값을 정확히 답한 경우 (+15점)
- 15점: 증감표 또는 그래프를 이용하여 f(x)가 x=1에서 최소가 됨을 보이고 최솟값을 정확히 답한 경우
- 13점: f(x)가 x=1에서 최소가 됨을 명확히 보이지는 않았으나 답은 맞은 경우 [문제 2(1)]에서 f(x)=2x2−x+1를 정확히 얻어 내지는 못하였으나 자신의 결과에 맞추어 f(x)가 최소가 되는 x와 최솟값을 얻어내기 위해 최대한 노력하였으며 논리
전개가 타당한 경우 (+5점)
- 5점: 논리 전개가 타당하며 계산 과정에 오류가 없는 경우 문제의 의미를 알지 못함 (0점) | 15 |