짧은 시간에 너무 많은 문제를 여셔서 열람을 잠시 제한했습니다. 잠시 후 다시 시도하시거나 로그인해 주세요.
해설강의 준비중
숭실대 2024학년도 모의논술 자연계열 2번 · mathesis.kr/archive/ssu/2024mo/jayeon_2
+15점 · 방정식의 실수해의 개수가 함수의 그래프와 x축과의 교점의 개수로 주어진다는 것을 이용하여 삼각함수의 주기성으로부터 교점의 개수를 구할 수 있다.
(2-1) 함수 g(x)=cosbx는 주기가 2π/b이다. 그러므로 방정식 g(x)=0은 [0,2π/b]에서 두 개의 해 2π/b⋅41, 2π/b⋅43를 갖고 [0,2nπ/b]에서 2n개의 해를 갖는다. 이 방정식의 2n−1, 2n번째 해는 각각 2π/b⋅(n−1+41), 2π/b⋅(n−1+43)이다.
x>1일 때 y=f(x)의 그래프는 직선이므로, c와 d가 모두 0이 아닐 때 x축과 만나는 경우, 하나의 교점만 존재한다. 따라서 f(x)=0의 양의 실수해가 11개가 되기 위해서는 x>1에서 1개의 해를 갖고, x≤1에서 10개의 해를 갖거나 x>1에서는 해가 없고 x≤1에서 11개의 해를 가져야 한다.(a) x>1에서 1개의 해를 갖는 경우:하나의 해가 (1,∞)에 있다면, cosbx=0의 10번째 해 2π/b(4+3/4)=19π/2b는 [0,1]에 있고, 11번째 해 2π/b(5+1/4)=21π/2b가 (1,∞)에 있어야 한다. 따라서, 219π≤b<221π가 성립한다.이때, f(x)=0는 x=1에서 미분가능하므로, c=−bsinb가 성립한다. 따라서 f(x)는 [1,∞)에서 (1,cosb)를 지나고, 기울기가 −bsinb인 직선이다. 아래의 표를 확인하면,
i) b=219π이면 y=cx+d는 (1,0)을 지나고 기울기가 0이 아닌 직선이므로, cosbx=0의 10번째 해 (1,0)에서 x축과 만난 후 더 이상 x축과 만나지 않는다.ii) 219π<b≤10π이면 y=cx+d는 1사분면의 점을 지나고 기울기가 음수가 아닌 직선이므로, x축과 [1,∞)에서 만나지 않는다.iii) 10π<b<221π이면 y=cx+d는 1사분면의 점을 지나고 기울기가 음수인 직선이므로, x축과 [1,∞)에서 만난다.따라서 하나의 해가 (1,∞)에 있다면 10π<b<221π이다.(b) 11개의 해가 모두 [0,1]에 있다면, cosbx=0의 11번째 해 2π/b(5+1/4)=21π/2b가 [0,1]에 있어야 하고, 12번째 해 2π/b(5+3/4)=23π/2b는 (1,∞)에 있어야 한다.따라서, 21π≤2b<23π가 성립한다.이때, f(x)=0는 x=1에서 미분가능하므로, c=−bsinb가 성립한다. 따라서 f(x)는 [1,∞)에서 (1,cosb)를 지나고, 기울기가 −bsinb인 직선이다. 아래의 표를 확인하면,
Correction. 미분가능한 대상은 함수 f(x)이다. 두 곳에 쓰인 ‘f(x)=0는’은 ‘f(x)는’의 오기이다. 그러나 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.
+15점 · 방정식의 실수해의 개수가 함수의 그래프와 x축과의 교점의 개수로 주어진다는 것을 이용하여 삼각함수의 주기성으로부터 교점의 개수를 구할 수 있다.
i) b=221π이면 y=cx+d는 (1,0)을 지나고 기울기가 0이 아닌 직선이므로, cosbx=0의 11번째 해 (1,0)에서 x축과 만난 후 더 이상 x축과 만나지 않는다.ii) 221π<b≤11π이면 y=cx+d는 4사분면의 점을 지나고 기울기가 양수가 아닌 직선이므로, x축과 [1,∞)에서 만나지 않는다.iii) 11π<b<223π이면 y=cx+d는 4사분면의 점을 지나고 기울기가 양수인 직선이므로, x축과 [1,∞)에서 만난다.따라서, 221π≤b≤11π여야 한다.위의 두 결과를 종합하면, 10π<b≤11π이다.
+10점 · 주어진 조건으로부터 함수의 그래프의 모양을 올바로 파악하여 일차함수의 y절편의 최댓값을 구할 수 있다.
(2-2) f(x)는 x=1에서 연속이므로, c+d=cosb이다.c=−bsinb이므로, d=−c+cosb=bsinb+cosb이다.10π<t≤11π일 때 g(t)=tsint+cost의 도함수는g′(t)=sint+tcost−sint=tcost 이다.
Correction.g(t)의 증감표에서 마지막 구간의 변수 b는 t의 오기이다. 그러나 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.
+10점 · 주어진 조건으로부터 함수의 그래프의 모양을 올바로 파악하여 일차함수의 y절편의 최댓값을 구할 수 있다.