짧은 시간에 너무 많은 문제를 여셔서 열람을 잠시 제한했습니다. 잠시 후 다시 시도하시거나 로그인해 주세요.
해설강의 준비중
성균관대 2024학년도 수시 자연계 2교시 1번 · mathesis.kr/archive/skku/2024su/jayeongyo2_1
주어진 함수 A(x),B(x),C(x),D(x)의 그래프의 개형은 아래와 같다.
[문제 1-ⅰ]
+6점 · 두 함수 사이의 대소 관계를 계산할 수 있다.
h(x)=A(x)−D(x)라 했을 때 h(x)≥0임을 보이면 된다. h′(x)=(3x+2)(x−2)이므로 h(x)는 구간 (0,3.5)에서 x=2일 때 최소가 된다. h(2)=0이므로 구간 (0,3.5)에서 h(x)≥0을 얻는다. 즉 D(x)≤A(x)이므로, <제시문 2>의 조건에 의해 g(x)≤D(x)≤A(x)≤f(x)가 되어 g(x)≤f(x)가 성립한다.
[문제 1-ⅱ]
+8점 · 함수의 극소를 계산할 수 있다.
모든 x에 대해 f(x)≥A(x)이므로, 함수 k(x)=f(x)−A(x)는 모든 x에 대해 k(x)≥0이다. 한편 k(1)=f(1)−A(1)=8−8=0이므로 k(1)은 y=k(x)의 최솟값이다. y=k(x)가 열린구간 (0,3.5)에서 미분가능한 함수이므로 y=k(x)는 x=1일 때 극솟값을 가진다. 따라서 <제시문 1>에 의해 k′(1)=f′(1)−A′(1)=0이므로 f′(1)=−1이다.
[문제 1-ⅲ]
+12점 · 미분계수를 이용해 극한값을 계산할 수 있다.
극한값이 존재하려면h→0lim(f(a+3h)−g(a+5h))=f(a)−g(a)=0이 되어야 한다. 따라서 f(a)=g(a)이고 [문제 1-ⅰ]의 풀이에 의해 a=2가 된다. 이때, f(2)=A(2)=D(2)=g(2)이고 항상 f(x)≥A(x)이므로 f′(2)=A′(2)=2이다. 같은 방법으로 g′(2)=D′(2)=2이다. 따라서 다음을 얻는다.f′(2)=h→0limhf(2+h)−f(2)=2,g′(2)=h→0limhg(2+h)−g(2)=2그러면 구해야 하는 극한값은 다음과 같이 얻어진다.h→0limhf(2+3h)−g(2+5h)=h→0lim(hf(2+3h)−f(2)−hg(2+5h)−g(2))=h→0lim(3×3hf(2+3h)−f(2)−5×5hg(2+5h)−g(2))=3f′(2)−5g′(2)=6−10=−4
[문제 1-ⅳ]
+14점 · 미분계수를 이용해 극한값을 계산할 수 있다.
극한값이 존재하려면h→0lim(f(b+4h)−g(b−3h)−22)=f(b)−g(b)−22=0이 되어야 한다. 따라서 f(b)−g(b)=22이 된다. 조건에 의해 f(x)−g(x)≤B(x)−C(x)이다.이제 함수 p(x)=B(x)−C(x)을 생각하자. p′(x)=−4(x−1)(x−2)(x−3)이므로 구간 (0,3.5)에서 p(x)의 최댓값은 x=1 또는 x=3에서 얻어진다. 그런데 p(1)=p(3)=22이므로 b=1 또는 b=3을 얻는다.여기서 f(b)=B(b)이고 g(b)=C(b)이고 항상 f(x)≤B(x)와 g(x)≥C(x)이 성립하므로 f′(b)=B′(b)와 g′(b)=C′(b)을 얻는다. 그런데 B′(1)=B′(3)=1와 C′(1)=C′(3)=1이므로 b=1와 b=3일 때 모두 f′(b)=g′(b)=1이 된다. 따라서 구해야 하는 극한값은 다음과 같이 얻어진다.h→0limhf(b+4h)−g(b−3h)−22=h→0limhf(b+4h)−g(b−3h)−f(b)+g(b)=h→0lim(hf(b+4h)−f(b)−hg(b−3h)−g(b))=h→0lim(4×4hf(b+4h)−f(b)−(−3)×−3hg(b−3h)−g(b))=4f′(b)+3g′(b)=7