+20점 · k의 값에 따라 y=f(x)의 그래프의 개형이 어떻게 나타나는지 설명하였는가?
f′′(x)=3x2−2x=x(3x−2)이므로 함수 f′(x)는 x=0에서 극대가 되며 극댓값은 f′(0)=k이고, x=2/3에서 극소가 되며 극솟값은 f′(2/3)=−4/27+k이다. 그러므로 함수 y=f′(x)의 그래프의 개형은 오른쪽 그림과 같다.
이로부터 f′(0)=k<0 또는 f′(2/3)=−4/27+k>0일 경우 f′(x)=0은 오직 1개의 근만을 가지며 이 점에서 함수 f(x)가 극소임을 알 수 있고, f′(0)=k=0 또는 f′(2/3)=−4/27+k=0인 경우 f′(x)=0은 서로 다른 2개의 근을 가지는데 이 중 한 근은 함수 f(x)의 극값이 아니지만 나머지 한 점에서 f(x)가 극소임을 알 수 있으며, f′(0)>0>f′(2/3), 즉 0<k<4/27인 경우 f′(x)=0은 서로 다른 세 실근을 가지며 이 중 두 점에서는 함수 f(x)가 극소, 나머지 한 점에서는 극대임을 확인할 수 있다.
+20점 · y=f(x)와 y=t의 그래프의 교점의 개수가 t의 값에 따라 어떻게 변하는지 설명하였는가?
그러므로 각각의 경우에 대해 함수 y=f(x)의 그래프의 개형을 확인하면 0<k<4/27인 경우는 직선 y=t와 함수 y=f(x)의 그래프의 교점이 0개에서 최대 4개까지 생길 수 있음을 알 수 있다. k<0 또는 k>4/27인 경우는 직선 y=t와 함수 y=f(x)의 그래프의 교점이 0개에서 최대 2개까지 생기거나, 오직 1개의 t에 대해서만 교점이 1개가 생기므로, 이 경우 함수 g(t)는 오직 한 점에서만 연속이 아님을 알 수 있다. 마지막으로 k=0 또는 k=4/27인 경우는 k<0 또는 k>4/27인 경우와 같음을 알 수 있다. 그러므로 k≤0 또는 k≥4/27이면 함수 g(t)는 연속이 아닌 점을 오직 1개만 갖는다.