(가)(사이값 정리)함수 f(x)가 닫힌 구간 [a,b]에서 연속이고 f(a)=f(b)이면, f(a)와 f(b) 사이의 임의의 실수 k에 대하여f(c)=k인 c가 열린구간 (a,b)에 적어도 하나 존재한다.
(나)좌표평면 위의 한 점 또는 도형을 어떤 점이나 직선에 대하여 대칭인 점 또는 도형으로 옮기는 것을 각각 그 점 또는 그 직선에 대한 대칭이동이라고 한다. 좌표평면 위의 점 P(x,y)를 x축에 대하여 대칭이동한 점은 (x,−y), y축에 대하여 대칭이동한 점은 (−x,y), 원점에 대하여 대칭이동한 점은 (−x,−y)이다.
(문제 1-1) 닫힌 구간 [1,3]에서 연속인 두 함수 f(x)와 g(x)에 대하여{f(1)−g(1)}{f(3)−g(3)}<0이 성립하면, f(c)=g(c)를 만족하는 c가 열린구간 (1,3)에 적어도 하나 존재함을 설명하시오.
(문제 1-2) 아래 그림과 같이 좌표평면 위에 점 A(2,1)과 직선 y=x 위의 점 B, x축 위의 점 C를 꼭짓점으로 하는 삼각형 ABC가 있다. 삼각형 ABC의 둘레의 길이의 최솟값을 구하고, 이때의 점 B와 점 C의 좌표를 각각 구하시오.
해설강의 준비중
연세대 미래캠퍼스 2019학년도 수시 자연계열 1번 · mathesis.kr/archive/yonsei_mirae/2019su/jayeon_1
(i) (f(1)−g(1))>0,(f(3)−g(3))<0일 때h(x)=f(x)−g(x)라고 하자. 그러면 h:[1,3]→R는 연속이고h(1)=f(1)−g(1)>0이고 h(3)=f(3)−g(3)<0이므로 사이값(중간값)정리에 의해서c∈(1,3)가 존재하여 h(c)=0, 즉, f(c)=g(c)이 성립.
(ii) 같은 방법으로, (f(1)−g(1))<0,(f(3)−g(3))>0일 때h(x)=f(x)−g(x)라고 하자. 그러면 h:[1,3]→R는 연속이고h(1)=f(1)−g(1)<0이고 h(3)=f(3)−g(3)>0이므로 사이값(중간값)정리에 의해서h(c)=0, 즉, f(c)=g(c)인 c가 열린구간 (a,b)에 적어도 하나 존재한다.Correction. 여기서 열린구간 (a,b)는 (1,3)의 오기다. 그러나 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.
(문제 1-2 해설) 점 A(2,1)를 x축에 대칭 이동한 점을 A′, 직선 y=x에 대칭 이동한 점을 A′′이라고 하면, A′(2,−1),A′′(1,2)이 된다.
여기서 직선 A′A′′이 직선 y=x와 만나는 점이 B, x축과 만나는 점이 C일 때, 모두가 일직선상에 놓여야, 삼각형 ABC의 둘레의 길이는 최소가 된다.
따라서 최솟값은 선분 A′A′′의 길이이고(2−1)2+(−1−2)2=10이다.
또한 두 점 A′(2,−1),A′′(1,2)을 지나는 직선의 방정식은 y=−3x+5.y=−3x+5과 y=x의 교점을 구하면 B=(45,45)y=−3x+5과 x축의 교점을 구하면 C=(35,0)
[문제 1-1] (15점)(15점) 두 가지 경우 모두 올바르게 서술한 경우(10점) 한 가지만 올바르고 다른 경우를 마찬가지라고 언급한 경우(5점) 한 가지만 언급하고, 나머지를 언급하지 않은 경우(0점) 모두 틀린 경우
[문제 1-2] (15점)(15점) 세 가지 모두 올바르게 계산한 경우(10점) 최솟값을 구하고 B,C값 중 하나만 올바른 경우(5점) 최솟값만 올바르게 구한 경우(0점) 모두 틀린 경우