+25점 · 주어진 이차함수의 그래프와 직선과의 교점을 구하고 서로 다른 두 교점 사이의 거리의 최솟값을 계산할 수 있다곡선 C1 위의 점 A의 x좌표를 a라고 하면, 점 A의 좌표는 A(a,a2+a+1)이고, y축에 평행한 직선 ℓ의 방정식은 ℓ:x=a이다. 그리고 직선 ℓ과 곡선 C2의 교점 B의 좌표는 B(a,−a2+4a−3)이다.한편, 두 곡선을 정의하는 이차함수는 각각 다음과 같이 완전제곱식으로 표현할 수 있다.x2+x+1=(x+21)2+43, −x2+4x−3=−(x−2)2+1이때, x=a와 함숫값이 같은 x의 값은 각각 괄호 안의 값이 부호만 다른 경우이다.x1+21=−(a+21), x2−2=−(a−2)따라서, 점 P의 x좌표는 −a−1, 점 Q의 x좌표는 −a+4이고, 점 P와 Q의 y좌표는 각각 점 A와 점 B의 y좌표와 같다. 점 P와 Q의 좌표는 아래와 같다.P:(−a−1,a2+a+1), Q:(−a+4,−a2+4a−3)그러므로 PQ2=52+(2a2−3a+4)2이다. 이 값이 최소가 되기 위해서는 절댓값 ∣2a2−3a+4∣의 값이 최소가 되어야 한다. 함수 g(a)=2a2−3a+4를 정의하면, 이 함수를 정의하는 이차방정식의 판별식이 (−3)2−4⋅2⋅4<0이므로 g(a)의 값은 항상 양수이다. 따라서 ∣g(a)∣=g(a)이고, g(a)는 중심축인 a=43에서 최솟값을 가지며, 이때 PQ 또한 최솟값을 갖는다.