[문제 3-i]
+7점 · y=f(x)의 식을 구할 수 있다.f(−x)=−x−∣−x+2∣+∣−x+1∣−∣−x−1∣+∣−x−2∣=−x−∣x−2∣+∣x−1∣−∣x+1∣+∣x+2∣=−f(x)이므로, y=f(x)는 원점에 대해 대칭이다.닫힌구간 [0,1]에서 f(x)=x이다.닫힌구간 [1,2]에서 f(x)=−x+2이다.구간 [2,∞)에서 f(x)=x−2이다.
+3점 · 극댓값을 가지는 x=a의 값을 구할 수 있다.따라서, x=a에서 극댓값을 가지기 위한 a의 값은 −2,1이다.
[문제 3-ii]
+5점 · 함수 h(x)를 구할 수 있다.g(−x)=∣−x∣3−(−x)2=∣x∣3−x2=g(x)이므로, 함수 y=g(x)는 y축에 대해 대칭이다. 따라서, h(−x)=g(f(−x))=g(−f(x))=g(f(x))=h(x)이므로 함수 y=h(x)도 y축에 대해 대칭이다. 이제 x≥0일 때, 함수 y=h(x)를 살펴보자.닫힌구간 [0,1]에서 h(x)=g(x)=x3−x2이다.닫힌구간 [1,2]에서 h(x)=g(−x+2)=(x−2)2(1−x)이므로, 닫힌구간 [0,1]에서의 함수 h(x)=g(x)=x3−x2를 직선 x=1에 대해 대칭이동시킨 것이다.구간 [2,∞)에서 h(x)=g(x−2)이므로, 구간 [0,∞)에서의 함수 g(x)=x3−x2를 x축 방향으로 2만큼 평행이동 시킨 것이다.
+5점 · 함수 h(x)의 극댓값을 가지는 점 x=a를 모두 구할 수 있다.따라서, x=0,1,2에서 극댓값을 가진다.
+5점 · 함수 h(x)의 극솟값을 가지는 점 x=b를 모두 구할 수 있다.g′(x)=3x2−2x=0으로부터 x=32,34,38에서 극솟값을 가진다.대칭성에 의해, x=−2,−1에서도 극댓값을 가지고, x=−32,−34,−38에서도 극솟값을 가진다.따라서, 극댓값을 가지는 x=a의 절댓값의 합은 0+2(1+2)=6이고, 극솟값을 가지는 x=b의 절댓값의 합은 2(32+34+38)=328이다.
[문제 3-iii]
+8점 · ∫−22h(x)dx=4∫01h(x)dx=4∫01(x3−x2)dx을 유도할 수 있다.함수 h(x)는 y축에 대해 대칭이므로 ∫−22h(x)dx=2∫02h(x)dx이다. 닫힌구간 [0,2]에서 함수 h(x)는 직선 x=1에 대해서 대칭이므로 ∫02h(x)dx=2∫01h(x)dx이다.
+2점 · 적분값을 구할 수 있다.따라서, ∫−22h(x)dx=4∫01h(x)dx=4∫01(x3−x2)dx=−31이다.