서강대 2024학년도 모의 2차 자연계열 1번 · mathesis.kr/archive/sogang/2024mo_2/jayeon_1
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서강대 2024학년도 모의 2차 자연계열 1번 · mathesis.kr/archive/sogang/2024mo_2/jayeon_1
+1점 · 로그함수의 미분을 통해 두 개의 방정식을 유도하면
【1-1】 로그함수의 정의로부터 f(x)=alog3(x−1)+blog5(5−x)는 구간 1<x<5에서 정의되고 최댓값을 갖기 위해서는 위로 볼록한 그래프이다. 따라서 a>0, b>0이어야 한다. f는 미분가능하므로 도함수를 이용한 최댓값-최솟값을 계산하고자 한다. (logax)′=xlna1이므로f′(x)=(x−1)ln3a−(5−x)ln5b=(x−1)(5−x)ln3ln5α(5−x)−β(x−1).(단. α=aln5, β=bln3) 임계값을 구하기 위해 f′(x)=0을 풀면 α(5−x)−β(x−1)=0이고 주어진 조건으로부터 x=α+β5α+β=3에서 1=f(3)=alog32+blog52이므로 두 식을 풀면 α=β, 즉, a=bln5ln3=blog53 그리고 blog53log32+blog52=1. 따라서
【1-2】 구간 (0,2π)에서 asinx와 cosx가 만나는 x축의 값은 tan−1a1. 그러므로 면적은∫tan−1a12πasinx−cosxdx=acos(tan−1a1)−(1−sin(tan−1a1)).
+1점 · 치환을 이용하여 적분값을 정확히 계산하면
tanθa=a1라 두면,sinθa=a2+11, cosθa=a2+1a이므로 적분값은 a2+1a2+a2+11−1이다.그런데 이 값은 폐구간 [0,10] 안에 있어야 하므로 1≤a2+1≤11 (1≤a2+1≤121).따라서 가능한 자연수 a는 1,2,3,⋯,10.
+1점 · 접선의 함수를 정확히 구하면
【1-3】 실수 t에 대하여 점 (t,(10t−1)et)에서 접선은 직선은 y=(10et+(10t−1)et)(x−t)+(10t−1)et이다. 이 직선은 (a,0)을 지나므로 0=(10et+(10t−1)et)(a−t)+(10t−1)et을 만족한다. et>0이므로 정리하면 10t2−(10a+1)t−9a+1=0이다.
+1점 · 판별식을 이용하여 조건의 영역을 찾으면
모든 t에 대해서 서로 다른 두 접선이 존재하지 않기 위한 조건은 판별식 D=(10a+1)2+4⋅10⋅(9a−1)≤0 (즉 100a2+380a−39≤0).a=100−190±1902+100⋅39≃−3.9,0.1따라서 만족하는 정수 a는 −3,−2,−1,0
+1점 · 만나는 교점 4개를 구하면
【1-4】 두 말이 만날 수 있는 점은 (0,3), (1,2), (2,1), (3,0)이다. 각 점에서 두 말이 만날 수 있는 확률을 계산하여 더하면 된다.
+1점 · 각 교점에서 만날 확률을 모두 더하여 정확한 값을 얻으면
곱의 법칙을 적용하면 (0,3)에서 만날 확률은 231⋅231, (1,2)에서 만날 확률은 233⋅233, (2,1)에서 만날 확률은 233⋅233, (3,0)에서 만날 확률은 231⋅231이다.합의 법칙을 적용하면 2620=245.