수리논술, 배움에서 논증의 완성까지.

자연계열 1번

문제

🔒
짧은 시간에 너무 많은 문제를 여셔서 열람을 잠시 제한했습니다. 잠시 후 다시 시도하시거나 로그인해 주세요.
해설강의 준비중

(a)

우선 그림으로부터 a>0\displaystyle a>0의 조건을 얻는다. 직선 AB\displaystyle AB의 방정식 y=(x)\displaystyle y=\ell(x)는 다음과 같다.y=(x)=f(x2)f(x1)x2x1(xx1)+f(x1)\displaystyle y=\ell(x)=\frac{f(x_2)-f(x_1)}{x_2-x_1}(x-x_1)+f(x_1)

직선 DC\displaystyle DC와 포물선이 접하는 점의 좌표는 (x1+x22,f(x1+x22))\displaystyle \left(\frac{x_1+x_2}{2},f\left(\frac{x_1+x_2}{2}\right)\right)이다. 따라서 선분 BC\displaystyle BC의 길이 L\displaystyle L은 다음과 같다.L=(x1+x22)f(x1+x22)=f(x1)+f(x2)2f(x1+x22)=a(x2x1)24\displaystyle L=\ell\left(\frac{x_1+x_2}{2}\right)-f\left(\frac{x_1+x_2}{2}\right)=\frac{f(x_1)+f(x_2)}{2}-f\left(\frac{x_1+x_2}{2}\right)=\frac{a(x_2-x_1)^2}{4}

그러므로 평행사변형 ACDB\displaystyle ACDB의 면적은 a(x2x1)3/4\displaystyle a(x_2-x_1)^3/4이다.

직선 AB\displaystyle AB와 곡선 y=f(x)\displaystyle y=f(x)로 둘러싸인 영역의 면적은 정적분을 이용하여 구하면 a(x2x1)3/6\displaystyle a(x_2-x_1)^3/6이다. 그러므로 면적의 비는 2:3\displaystyle 2:3이 된다.

(b)

g(x)=anxn+an1xn1++a0\displaystyle g(x)=a_nx^n+a_{n-1}x^{n-1}+\cdots+a_0 (an0\displaystyle a_n\ne0)라 하면A1=0rπ(g(x))2dx=πan22n+1r2n+1++πa02r\displaystyle A_1=\int_0^r\pi(g(x))^2\,dx=\pi\frac{a_n^2}{2n+1}r^{2n+1}+\cdots+\pi a_0^2r이고A2=π(g(r))2r=πan2r2n+1++πa02r\displaystyle A_2=\pi(g(r))^2r=\pi a_n^2r^{2n+1}+\cdots+\pi a_0^2r이다. A1=15A2\displaystyle A_1=\frac{1}{5}A_2에서 최고차항의 계수를 비교하면πan22n+1=πan25\displaystyle \pi\frac{a_n^2}{2n+1}=\pi\frac{a_n^2}{5}을 얻는다. 따라서 n=2\displaystyle n=2가 된다. 마지막 항의 계수를 비교하면 πa02=15πa02\displaystyle \pi a_0^2=\frac{1}{5}\pi a_0^2을 얻기 때문에 a0=0\displaystyle a_0=0이 된다. 그러므로 g(x)=a2x2+a1x\displaystyle g(x)=a_2x^2+a_1x의 형태가 된다. 이것을 위의 식에 다시 대입하여 마지막 항의 계수를 다시 비교하면 a1=0\displaystyle a_1=0이 되어 g(x)=a2x2\displaystyle g(x)=a_2x^2 (a2>0\displaystyle a_2>0)의 형태를 얻게 된다.

첨삭 사례

아직 등록된 첨삭 사례가 없습니다.

질문과 답변 · 0개질문과 답변 · 고정 0개

아직 등록된 질문이 없습니다. 질문 작성은 멤버십 회원만 가능합니다.