또, f(x)의 x=1에서의 미분계수 f′(1)이 존재하므로,x→1−limx−1f(x)−f(1)=x→1−limx−1(alnx+6)−6=t→0−limtaln(1+t)=aln{t→0−lim(1+t)t1}=ax→1+limx−1f(x)−f(1)=x→1+limx−1(−6x+12)−6=−6로부터 a=−6이다.
+15점 · h(x)=f(x)−g(x)+c={−6lnx+3x2−6x+63x2−12x+12(0<x≤1)(x>1)라 두면, 방정식 f(x)=g(x)의 해는 방정식 h(x)=c의 해와 같다. h′(x)={−x6+6x−66x−12(0<x≤1)(x>1)이므로 h′(x)=0인 x의 값은 2, x→0+limh(x)=x→∞limh(x)=∞이므로 함수 h(x)의 증감표와 그래프는 다음과 같다.
[3.2] 함수 h(x)를 다음과 같이 정의하자.h(x)=f(x)−g(x)+c={−6lnx+3x2−6x+63x2−12x+12(0<x≤1)(x>1)방정식 f(x)=g(x)의 해는 방정식 h(x)=c의 해와 같다.한편 h(x)도 x=1에서 미분가능하고, f′(1)=−6, g′(1)=0이므로h′(1)=f′(1)−g′(1)=−6에서h′(x)={−x6+6x−66x−12(0<x≤1)(x>1)이므로 h′(x)=0을 만족시키는 x의 값은 2이다.또 x→0+limh(x)=∞, x→∞limh(x)=∞이므로 함수 h(x)의 증가와 감소를 표로 나타내고, 이를 이용하여 그래프를 그리면 다음과 같다.
x
(0)
⋯
2
⋯
h′(x)
−
0
+
h(x)
↘
0
↗
따라서 주어진 방정식의 서로 다른 실근의 개수는 c<0일 때 0, c=0일 때 1, c>0일 때 2이다.
+10점 · 방정식 f(x)=g(x)가 c=0일 때 1개의 실근을 갖고 이때 두 곡선은 x=2에서 접하므로 도형의 넓이는 다음과 같다. ∫212{f(x)−g(x)}dx=∫211(−6lnx+6)dx+∫12(−6x+12)dx−∫212(−3x2+6x)dx=[−6xlnx+12x]211+[−3x2+12x]12−[−x3+3x2]212=845−3ln2
[3.3] 방정식 f(x)=g(x)가 c=0일 때 1개의 실근을 가지므로두 곡선 y=f(x), y=g(x)와 직선 x=21로 둘러싸인 도형은 아래 그림과 같다.
두 곡선은 x=2에서 접하므로 도형의 넓이는 다음과 같다.∫212{f(x)−g(x)}dx=∫211(−6lnx+6)dx+∫12(−6x+12)dx−∫212(−3x2+6x)dx=[−6xlnx+12x]211+[−3x2+12x]12−[−x3+3x2]212=845−3ln2