다항함수 f(x)의 최고차항의 계수는 1이고 이차항의 계수는 0이며, f(0)=0이다. f(x)의 한 부정적분을 F(x)라고 할 때, 모든 실수 x에 대하여 f′(x)2−8f′(x)=kF(x)가 성립하는 0이 아닌 실수 k가 존재한다. 다음 물음에 답하시오. [총 30점]
(1)f(x)의 차수를 구하시오. [5점]
(2)f(x)를 x에 대한 식으로 나타내시오. [15점]
(3)y=f(x)의 그래프와 x축으로 둘러싸인 도형의 넓이를 구하시오. [10점]
해설강의 준비중
성신여대 2019학년도 수시 자연계열 1번 · mathesis.kr/archive/sungshin/2019su/jayeon_1
+5점 · (1) 아래에 제시된 단계에 따라 1등급~6등급으로 채점한다.
(1) f(x)의 차수를 n이라 하면 f′(x)의 차수는 n−1이므로 f′(x)2−8f′(x)의 차수는 2(n−1)이다. 그런데 F(x)의 차수는 n+1이므로 f′(x)2−8f′(x)=kF(x)가 성립하는 0이 아닌 실수 k가 존재하려면 2(n−1)=n+1에서 n=3이다. 즉 f(x)의 차수는 3이다.
(3) f(x)=x3−2x=x(x−2)(x+2)이므로 그래프는 x축과 세 점 (−2,0), (0,0), (2,0)에서 만난다. −2≤x≤0일 때 f(x)≥0이고 0≤x≤2일 때 f(x)≤0이므로 y=f(x)의 그래프와 x축으로 둘러싸인 도형의 넓이는 ∫−22∣x3−2x∣dx=2∫02(2x−x3)dx=2[x2−41x4]02=2이다.
* 각 문제에 대하여 아래에 제시된 답안과 같이 단계에 따라 1등급~6등급으로 채점한다.이후 등급을 해당 문제의 점수로 환산하여 총점을 계산한다.