2단계 · f ( x + 1 ) = ( x + 1 ) f ( x ) \displaystyle f(x+1)=(x+1)f(x) f ( x + 1 ) = ( x + 1 ) f ( x ) 를 미분하면 f ′ ( x + 1 ) = f ( x ) + ( x + 1 ) f ′ ( x ) \displaystyle f^{\prime}(x+1)=f(x)+(x+1)f^{\prime}(x) f ′ ( x + 1 ) = f ( x ) + ( x + 1 ) f ′ ( x ) 임을 보인다. ■ 1-1 함수의 곱의 미분법에 의해 다음의 관계가 성립한다. f ′ ( x + 1 ) = f ( x ) + ( x + 1 ) f ′ ( x ) ⇒ f ′ ( x + 1 ) − ( x + 1 ) f ′ ( x ) = f ( x ) ⋯ ⋯ ① \displaystyle f^{\prime}(x+1)=f(x)+(x+1)f^{\prime}(x)\ \Rightarrow\ f^{\prime}(x+1)-(x+1)f^{\prime}(x)=f(x)\quad\cdots\cdots\quad\text{①} f ′ ( x + 1 ) = f ( x ) + ( x + 1 ) f ′ ( x ) ⇒ f ′ ( x + 1 ) − ( x + 1 ) f ′ ( x ) = f ( x ) ⋯⋯ ①
1단계 · f ( 1 ) = 1 \displaystyle f(1)=1 f ( 1 ) = 1 , f ( 2 ) = 2 f ( 1 ) = 2 \displaystyle f(2)=2f(1)=2 f ( 2 ) = 2 f ( 1 ) = 2 , f ( 3 ) = 3 f ( 2 ) = 6 \displaystyle f(3)=3f(2)=6 f ( 3 ) = 3 f ( 2 ) = 6 임을 보인다. 정의된 함수의 관계를 이용하면 f ( 1 ) = 1 \displaystyle f(1)=1 f ( 1 ) = 1 , f ( 2 ) = 2 f ( 1 ) = 2 ! \displaystyle f(2)=2f(1)=2! f ( 2 ) = 2 f ( 1 ) = 2 ! , f ( 3 ) = 3 f ( 2 ) = 3 ! \displaystyle f(3)=3f(2)=3! f ( 3 ) = 3 f ( 2 ) = 3 ! , ⋯ \displaystyle \cdots ⋯ 이고
3단계 · ①과 ②의 관계를 이용하여 f ′ ( 4 ) − 9 f ′ ( 2 ) − 6 f ′ ( 1 ) = 17 \displaystyle f^{\prime}(4)-9f^{\prime}(2)-6f^{\prime}(1)=17 f ′ ( 4 ) − 9 f ′ ( 2 ) − 6 f ′ ( 1 ) = 17 임을 보인다. f ′ ( 4 ) − 9 f ′ ( 2 ) − 6 f ′ ( 1 ) \displaystyle f^{\prime}(4)-9f^{\prime}(2)-6f^{\prime}(1) f ′ ( 4 ) − 9 f ′ ( 2 ) − 6 f ′ ( 1 ) 에 식 ①의 관계를 적용하면f ′ ( 4 ) − 9 f ′ ( 2 ) − 6 f ′ ( 1 ) = f ′ ( 4 ) − 4 f ′ ( 3 ) + 4 ( f ′ ( 3 ) − 3 f ′ ( 2 ) ) + 3 ( f ′ ( 2 ) − 2 f ′ ( 1 ) ) = f ( 3 ) + 4 f ( 2 ) + 3 f ( 1 ) = 3 ! + 4 × 2 ! + 3 × 1 = 17 \displaystyle \begin{aligned}f^{\prime}(4)-9f^{\prime}(2)-6f^{\prime}(1)&=f^{\prime}(4)-4f^{\prime}(3)+4(f^{\prime}(3)-3f^{\prime}(2))+3(f^{\prime}(2)-2f^{\prime}(1))\\&=f(3)+4f(2)+3f(1)=3!+4\times2!+3\times1=17\end{aligned} f ′ ( 4 ) − 9 f ′ ( 2 ) − 6 f ′ ( 1 ) = f ′ ( 4 ) − 4 f ′ ( 3 ) + 4 ( f ′ ( 3 ) − 3 f ′ ( 2 )) + 3 ( f ′ ( 2 ) − 2 f ′ ( 1 )) = f ( 3 ) + 4 f ( 2 ) + 3 f ( 1 ) = 3 ! + 4 × 2 ! + 3 × 1 = 17 이다.
4단계 · 부분적분법에 의해 f ( u ) = u 11 ∫ 0 1 x u − 1 ( 1 − x ) 11 d x \displaystyle f(u)=\frac u{11}\int_0^1x^{u-1}(1-x)^{11}\,dx f ( u ) = 11 u ∫ 0 1 x u − 1 ( 1 − x ) 11 d x 임을 보인다. ■ 1-2 부분적분에 의해 f ( u ) = ∫ 0 1 x u ( 1 − x ) 10 d x = − x u 1 11 ( 1 − x ) 11 ∣ x = 0 1 + u 11 ∫ 0 1 x u − 1 ( 1 − x ) 11 d x = u 11 ∫ 0 1 x u − 1 ( 1 − x ) 11 d x \displaystyle f(u)=\int_0^1x^u(1-x)^{10}\,dx=\left.-x^u\frac1{11}(1-x)^{11}\right|_{x=0}^1+\frac u{11}\int_0^1x^{u-1}(1-x)^{11}\,dx=\frac u{11}\int_0^1x^{u-1}(1-x)^{11}\,dx f ( u ) = ∫ 0 1 x u ( 1 − x ) 10 d x = − x u 11 1 ( 1 − x ) 11 x = 0 1 + 11 u ∫ 0 1 x u − 1 ( 1 − x ) 11 d x = 11 u ∫ 0 1 x u − 1 ( 1 − x ) 11 d x
5단계 · ④의 적분식이 f ( u ) = u 11 ∫ 0 1 ( x u − 1 − x u ) ( 1 − x ) 10 d x = u 11 f ( u − 1 ) − u 11 f ( u ) \displaystyle f(u)=\frac u{11}\int_0^1(x^{u-1}-x^u)(1-x)^{10}\,dx=\frac u{11}f(u-1)-\frac u{11}f(u) f ( u ) = 11 u ∫ 0 1 ( x u − 1 − x u ) ( 1 − x ) 10 d x = 11 u f ( u − 1 ) − 11 u f ( u ) 가 되고 이를 정리하면 g ( u ) = u u + 11 \displaystyle g(u)=\frac u{u+11} g ( u ) = u + 11 u 임을 보인다. 이 식이 f ( u ) \displaystyle f(u) f ( u ) 또는 f ( u − 1 ) \displaystyle f(u-1) f ( u − 1 ) 의 꼴이 되기 위해서는 ( 1 − x ) \displaystyle (1-x) ( 1 − x ) 의 지수가 10 \displaystyle 10 10 이 되어야 하므로 f ( u ) = u 11 ∫ 0 1 x u − 1 ( 1 − x ) 11 d x = u 11 ∫ 0 1 x u − 1 ( 1 − x ) ( 1 − x ) 10 d x = u 11 ∫ 0 1 ( x u − 1 − x u ) ( 1 − x ) 10 d x = u 11 ( ∫ 0 1 x u − 1 ( 1 − x ) 10 d x − ∫ 0 1 x u ( 1 − x ) 10 d x ) = u 11 f ( u − 1 ) − u 11 f ( u ) \displaystyle \begin{aligned}f(u)&=\frac u{11}\int_0^1x^{u-1}(1-x)^{11}\,dx=\frac u{11}\int_0^1x^{u-1}(1-x)(1-x)^{10}\,dx\\&=\frac u{11}\int_0^1(x^{u-1}-x^u)(1-x)^{10}\,dx=\frac u{11}\left(\int_0^1x^{u-1}(1-x)^{10}\,dx-\int_0^1x^u(1-x)^{10}\,dx\right)\\&=\frac u{11}f(u-1)-\frac u{11}f(u)\end{aligned} f ( u ) = 11 u ∫ 0 1 x u − 1 ( 1 − x ) 11 d x = 11 u ∫ 0 1 x u − 1 ( 1 − x ) ( 1 − x ) 10 d x = 11 u ∫ 0 1 ( x u − 1 − x u ) ( 1 − x ) 10 d x = 11 u ( ∫ 0 1 x u − 1 ( 1 − x ) 10 d x − ∫ 0 1 x u ( 1 − x ) 10 d x ) = 11 u f ( u − 1 ) − 11 u f ( u ) 위 관계식을 정리하면 f ( u ) = u u + 11 f ( u − 1 ) \displaystyle f(u)=\frac u{u+11}f(u-1) f ( u ) = u + 11 u f ( u − 1 ) 이므로 g ( u ) = u u + 11 \displaystyle g(u)=\frac u{u+11} g ( u ) = u + 11 u 이다.
6단계 · g ( u ) = u u + 11 \displaystyle g(u)=\frac u{u+11} g ( u ) = u + 11 u 임을 이용하여 f ( u + 1 ) = u + 1 u + 12 f ( u ) = ( u + 1 ) u ( u + 12 ) ( u + 11 ) f ( u − 1 ) \displaystyle f(u+1)=\frac{u+1}{u+12}f(u)=\frac{(u+1)u}{(u+12)(u+11)}f(u-1) f ( u + 1 ) = u + 12 u + 1 f ( u ) = ( u + 12 ) ( u + 11 ) ( u + 1 ) u f ( u − 1 ) 이 되고 u ( u + 1 ) ( u + 11 ) ( u + 12 ) = 1 12 ⇒ u 2 − u − 12 = 0 \displaystyle \frac{u(u+1)}{(u+11)(u+12)}=\frac1{12}\ \Rightarrow\ u^2-u-12=0 ( u + 11 ) ( u + 12 ) u ( u + 1 ) = 12 1 ⇒ u 2 − u − 12 = 0 를 만족하는 u = − 3 , 4 \displaystyle u=-3,4 u = − 3 , 4 이며 u ≥ 2 \displaystyle u\ge2 u ≥ 2 이므로 u = 4 \displaystyle u=4 u = 4 임을 보인다. 이 관계식을 이용하면 f ( u + 1 ) = ( u + 1 ) u + 12 f ( u ) = ( u + 1 ) u ( u + 12 ) ( u + 11 ) f ( u − 1 ) \displaystyle f(u+1)=\frac{(u+1)}{u+12}f(u)=\frac{(u+1)u}{(u+12)(u+11)}f(u-1) f ( u + 1 ) = u + 12 ( u + 1 ) f ( u ) = ( u + 12 ) ( u + 11 ) ( u + 1 ) u f ( u − 1 ) 이므로, u ( u + 1 ) ( u + 11 ) ( u + 12 ) = 1 12 \displaystyle \frac{u(u+1)}{(u+11)(u+12)}=\frac1{12} ( u + 11 ) ( u + 12 ) u ( u + 1 ) = 12 1 을 만족시키는 u \displaystyle u u 를 찾는다.12 u 2 + 12 u = u 2 + 21 u + 132 ⇒ 11 u 2 − 11 u − 132 = 0 ⇒ u 2 − u − 12 = ( u − 4 ) ( u + 3 ) = 0 \displaystyle 12u^2+12u=u^2+21u+132\ \Rightarrow\ 11u^2-11u-132=0\ \Rightarrow\ u^2-u-12=(u-4)(u+3)=0 12 u 2 + 12 u = u 2 + 21 u + 132 ⇒ 11 u 2 − 11 u − 132 = 0 ⇒ u 2 − u − 12 = ( u − 4 ) ( u + 3 ) = 0 Correction. 전개식의 21 u \displaystyle 21u 21 u 는 23 u \displaystyle 23u 23 u 의 오기이다.( u + 11 ) ( u + 12 ) = u 2 + 23 u + 132 \displaystyle (u+11)(u+12)=u^2+23u+132 ( u + 11 ) ( u + 12 ) = u 2 + 23 u + 132 이어지는 정리식과 u = 4 \displaystyle u=4 u = 4 라는 결론에는 올바른 계수가 반영되어 있다. 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다. u ≥ 2 \displaystyle u\ge2 u ≥ 2 이므로 u = 4 \displaystyle u=4 u = 4 이다.
등급 기준 1등급 위의 6가지 기준을 모두 충족시키고 논리 전개가 완벽한 경우 2등급 위의 6가지 기준을 모두 충족하나 논리 전개나 표현력이 다소 떨어지는 경우 3등급 위의 6가지 기준 중 5가지 요건을 만족하는 경우 4등급 위의 6가지 기준 중 ④와 ⑤ 요건을 충족시키고 나머지 요건 중 2가지를 만족시키는 경우 5등급 위의 6가지 기준 중 4가지 요건을 만족하는 경우(4등급 기준 제외) 6등급 위의 6가지 기준 중 3가지 요건을 만족하는 경우 7등급 위의 6가지 기준 중 2가지 요건을 만족하는 경우 8등급 위의 6가지 기준 중 1가지 요건을 만족하는 경우 9등급 위의 6가지 기준을 전혀 충족시키지 못한 경우
각 세부 문제별로 다음과 같은 기준을 만족시켜야 한다.