수리논술, 이게 다다.

자연계열 1번

오류 제보

문제

실수 t\displaystyle t에 대한 함수 f(t)=e1+t−2t\displaystyle f(t)=e^{1+t}-2t와 좌표평면의 곡선 ln⁡(e−1+x2+y2)=1+y\displaystyle \ln(e-1+x^2+y^2)=1+y에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(1) [7점] 모든 실수 t\displaystyle t에 대하여 f(t)>0\displaystyle f(t)>0임을 보이시오.

(2) [10점] 좌표평면의 곡선 ln⁡(e−1+x2+y2)=1+y\displaystyle \ln(e-1+x^2+y^2)=1+y가 y\displaystyle y축과 단 한 점에서 만나며, 그 점의 y\displaystyle y좌표는 −1<y<0\displaystyle -1<y<0인 범위에 있음을 보이시오.

(3) [8점] 좌표평면의 곡선 ln⁡(e−1+x2+y2)=1+y\displaystyle \ln(e-1+x^2+y^2)=1+y가 직선 y=1\displaystyle y=1과 만나는 점을 A(a,1)\displaystyle A(a,1)이라 할 때, 점 A(a,1)\displaystyle A(a,1)에서의 이 곡선에 대한 접선의 기울기를 구하시오. (단, a>0\displaystyle a>0)

해설강의 준비중
+7점 · (1) 아래에 제시된 예시답안과 같이 단계에 따라 1등급~7등급으로 채점한다.

(1) ① f(t)=e1+t−2t\displaystyle f(t)=e^{1+t}-2t에 대하여 f′(t)=e1+t−2\displaystyle f^{\prime}(t)=e^{1+t}-2이다.② t=−1+ln⁡2\displaystyle t=-1+\ln2에서 f′(t)=0\displaystyle f^{\prime}(t)=0이며 t<−1+ln⁡2\displaystyle t<-1+\ln2일 때 f′(t)<0\displaystyle f^{\prime}(t)<0이고, t>−1+ln⁡2\displaystyle t>-1+\ln2일 때 f′(t)>0\displaystyle f^{\prime}(t)>0이다.③ 따라서 f(t)\displaystyle f(t)는 t=−1+ln⁡2\displaystyle t=-1+\ln2에서 최솟값 f(−1+ln⁡2)=2−2(−1+ln⁡2)=4−2ln⁡2>0\displaystyle f(-1+\ln2)=2-2(-1+\ln2)=4-2\ln2>0을 가진다.④ 따라서 모든 실수 t\displaystyle t에 대하여 f(t)>0\displaystyle f(t)>0이다.

+10점 · (2) 아래에 제시된 예시답안과 같이 단계에 따라 1등급~7등급으로 채점한다.

(2) ① 주어진 곡선이 y\displaystyle y축과 만나는 점의 y\displaystyle y좌표는 ln⁡(e−1+y2)=1+y\displaystyle \ln(e-1+y^2)=1+y로부터 e−1+y2=e1+y\displaystyle e-1+y^2=e^{1+y}, 즉 방정식 e1+y−e+1−y2=0\displaystyle e^{1+y}-e+1-y^2=0의 근이다.② 이때 g(y)=e1+y−e+1−y2\displaystyle g(y)=e^{1+y}-e+1-y^2로 두면 함수 g(y)\displaystyle g(y)는 y\displaystyle y에 대하여 실수 전체에서 연속이며 미분가능한 함수이다.③ g(−1)=1−e<0\displaystyle g(-1)=1-e<0이고, g(0)=1>0\displaystyle g(0)=1>0이므로 사잇값 정리에 의하여 −1<k<0\displaystyle -1<k<0이며 g(k)=0\displaystyle g(k)=0을 만족하는 실수 k\displaystyle k가 존재한다.④ (1)의 결과로부터 모든 실수 y\displaystyle y에 대하여 g′(y)=f(y)=e1+y−2y>0\displaystyle g^{\prime}(y)=f(y)=e^{1+y}-2y>0이므로 g(k)=0\displaystyle g(k)=0을 만족하는 실수 k\displaystyle k는 단 하나뿐이다.⑤ 따라서 주어진 곡선은 y\displaystyle y축과 단 한 점에서 만나며, 그 점의 y\displaystyle y좌표는 −1<y<0\displaystyle -1<y<0인 범위에 있다.

+8점 · (3) 아래에 제시된 예시답안과 같이 단계에 따라 1등급~7등급으로 채점한다.

(3) ① 곡선이 직선 y=1\displaystyle y=1과 만나는 점의 x\displaystyle x좌표는 ln⁡(e+x2)=2\displaystyle \ln(e+x^2)=2로부터 x2=e2−e\displaystyle x^2=e^2-e이므로 a=e2−e\displaystyle a=\sqrt{e^2-e}이다.② 주어진 곡선에 대하여 음함수의 미분을 구하면 2x+2yy′e−1+x2+y2=y′\displaystyle \frac{2x+2yy^{\prime}}{e-1+x^2+y^2}=y^{\prime}이다.③ A(e2−e,1)\displaystyle A(\sqrt{e^2-e},1)에서의 접선의 기울기는 2e2−e+2y′e2=y′\displaystyle \frac{2\sqrt{e^2-e}+2y^{\prime}}{e^2}=y^{\prime}으로부터 2e2−e=(e2−2)y′\displaystyle 2\sqrt{e^2-e}=(e^2-2)y^{\prime}이므로④ A(e2−e,1)\displaystyle A(\sqrt{e^2-e},1)에서 접선의 기울기는 y′=2e2−ee2−2\displaystyle y^{\prime}=\frac{2\sqrt{e^2-e}}{e^2-2}이다.

소문항등급채점 기준
(1)1등급전 과정이 모두 맞거나, 일부 생략이 있으나 전체 오류가 없고 답도 맞음
(1)2등급③단계까지 옳게 서술한 경우
(1)3등급②단계까지 옳게 서술한 경우
(1)4등급①단계를 옳게 서술하고 미분계수가 영이 되는 해만 구한 경우
(1)5등급①단계를 옳게 서술한 경우
(1)6등급올바르게 서술된 부분이 일부라도 있는 경우
(1)7등급백지 답안
(2)1등급전 과정이 모두 맞거나, 일부 생략이 있으나 전체 오류가 없고 답도 맞음
(2)2등급④단계까지 옳게 서술한 경우
(2)3등급③단계까지 옳게 서술한 경우
(2)4등급②단계까지 옳게 서술한 경우
(2)5등급①단계를 옳게 서술한 경우
(2)6등급⑤단계까지의 계산 중 올바르게 서술된 부분이 있는 경우
(2)7등급백지 답안
(3)1등급전 과정이 모두 맞거나, 일부 생략이 있으나 전체 오류가 없고 답도 맞음
(3)2등급③단계까지 옳게 서술한 경우
(3)3등급②단계까지 옳게 서술한 경우
(3)4등급①단계를 옳게 서술하고 음함수 미분에서 오류가 있는 경우
(3)5등급①단계를 옳게 서술한 경우
(3)6등급올바르게 서술된 부분이 일부라도 있는 경우
(3)7등급백지 답안

* 각 문제에 대하여 아래에 제시된 예시답안과 같이 단계에 따라 1등급~7등급으로 채점한다.이후 등급을 해당 문제의 점수로 환산하여 총점을 계산한다.

* 도출 과정이 옳으나 계산 결과가 정확히 일치하지 않으면 1등급을 감점한다.

* 답안을 서술하면서 식만 나열하고, 논리적인 설명이 없으면 1등급을 감점한다.

* 백지답안은 7등급을 부여한다.

첨삭 사례

아직 등록된 첨삭 사례가 없습니다.

질문과 답변 · 0개질문과 답변 · 고정 0개

아직 등록된 질문이 없습니다. 질문 작성은 멤버십 회원만 가능합니다.