[2-1]
+6점 · h(x)=43sin2x+(6π+a)sinx+(3π2+πa+b+23)x로 나타낼 수 있다.함수 h(x)는 다음과 같다.h(x)=∫0x{3(π+cost)2+a(π+cost)+b}dt=∫0x{3cos2t+(6π+a)cost+3π2+πa+b}dt=∫0x{3(2cos2t+1)+(6π+a)cost+3π2+πa+b}dt=∫0x{23cos2t+(6π+a)cost+3π2+πa+b+23}dt=[43sin2t+(6π+a)sint+(3π2+πa+b+23)t]0x=43sin2x+(6π+a)sinx+(3π2+πa+b+23)x
+5점 · 함수 h(x)가 최솟값을 갖는 사실을 이용하여 h(x)=43sin2x+(6π+a)sinx임을 나타낼 수 있다.한편, 3π2+πa+b+23=0이면 함수 h(x)의 그래프는 주기를 가지면서 직선 y=(3π2+πa+b+23)x에 의해 증가 형태 또는 감소 형태이므로 함수 h(x)는 실수 전체에서 최솟값을 가지지 않는다.따라서 3π2+πa+b+23=0이고 함수 h(x)는 다음과 같다.h(x)=43sin2x+(6π+a)sinx
+4점 · 함수 h(x)가 주기함수가 되는 이유를 설명할 수 있다.사인함수의 성질에 의해h(x+2π)=43sin(2x+4π)+(6π+a)sin(x+2π)=43sin2x+(6π+a)sinx=h(x)이므로 h(x)는 주기함수이다.
[2-2]
+6점 · h′(32π)=0을 이용하여 a를 구할 수 있다.함수 h(x)=43sin2x+(6π+a)sinx는 미분가능하고, x=32π에서 최솟값을 가지므로 h′(32π)=0이다.h′(x)=23cos2x+(6π+a)cosx이고,h′(32π)=−43−21(6π+a)=−3π−43−21a=0이므로 a=−6π−23이다.3π2+π(−6π−23)+b+23=0이므로 b=3π2+23π−23이다.
+4점 · f(x)=0의 한 근이 π−21임을 구할 수 있다.또한,h′(32π)=f(g(32π))=f(π−21)=0이므로 f(x)=0은 π−21을 근으로 갖는다.
+5점 · ∣α−β∣=23을 구할 수 있다.한편, f(x)=3x2+ax+b이므로 f(x)=0의 두 근을 α,β라 하면, 이때 근과 계수의 관계에 의해α+β=−3a=2π+21,αβ=3b=π2+2π−21이고,(α−β)2=(α+β)2−4αβ=(2π+21)2−4(π2+2π−21)=49이다. 따라서 ∣α−β∣=23이다.