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08 조건 ㈎에서

문서에서 숨마쿰라우데_수학2 서브노트 (페이지 113-118)

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ㄱ. g(1)=0이지만 f(1)=0이라고 할 수 없다. (거짓) ㄴ. g'(x)=f '(x)이고 g'(1)æ0이므로

f '(1)æ0 (거짓) ㄷ. f(1)=f(2)이면

g(2)=f(2)-f(1)=0

이므로 x=2는 방정식g(x)=0의 근이다.

이때 2>1이므로 해당하는 그래프는 ¤와 ›이다.

g'(1)=f '(1)>0이므로 해당하는 그래프는

¤ 와 › 중에서 ›뿐이다.

따라서 g'(2)=0이고 g'(2)=f '(2)이므로 f'(2)=0 (참)

따라서 옳은 것은 ㄷ뿐이다. ㄷ

08

조건 ㈎에서

f(x)g(x)=x‹ +4x¤ -x-4

=x¤ (x+4)-(x+4)

=(x¤ -1)(x+4)

=(x-1)(x+1)(x+4)

조건 ㈏에서 f '(x)=1이므로 f(x)=x+C 조건 ㈎, ㈏에 의해 f(x), g(x)가 되는 경우는 다음과 같다.

1

y=g{x}

1 x x

y=g{x}

1

x y=g{x}

1 x y=g{x}

f(x)=x-1, g(x)=(x+1)(x+4)=x¤ +5x+4 f(x)=x+1,g(x)=(x-1)(x+4)=x¤ +3x-4 f(x)=x+4,g(x)=(x-1)(x+1)=x¤ -1 이때 조건 ㈐에서g(x)-x+1=2:!/ f(t)dt를 만족시 키는 경우, 즉g'(x)-1=2f(x)를 만족시키는 경우는

f(x)=x+1, g(x)=x¤ +3x-4

:)2 { f(x)+g(x)} dx

=:)2 {(x+1)+(x¤ +3x-4)} dx

=:)2 (x¤ +4x-3)dx

=[ x‹ +2x¤ -3x]2)

=

09

F(x)=:)/ f(t) dt의 양변을 x에 대하여 미분 하면

F'(x)=f(x)=x‹ -12x+k

이때 함수 F(x)가 오직 하나의 극값을 가지려면 삼차방 정식 F'(x)=0, 즉 f(x)=0이 오직 하나의 실근을 갖 거나 중근과 다른 한 실근을 가져야 한다.

즉, (극댓값)_(극솟값)æ0이어야 한다.

f(x)=x‹ -12x+k에서

f'(x)=3x¤ -12=3(x+2)(x-2) f'(x)=0에서 x=-2 또는 x=2

이때 함수 f(x)의 증감표를 만들면 다음과 같다.

즉, f(x)는 x=-2, x=2에서 극값을 가지므로 f(-2)f(2)æ0, (-8+24+k)(8-24+k)æ0

144143 114

144443 113

(k+16)(k-16)æ0 ∴ k…-16 또는 kæ16

따라서 양수 k의 최솟값은 16이다.

10

F'(x)=f(x)이므로

xf(x)=F(x)-3x› +6x‹ 의 양변을 x에 대하여 미분 하면

f(x)+xf'(x)=f(x)-12x‹ +18x¤

xf'(x)=-12x‹ +18x¤

∴ f'(x)=-12x¤ +18x 양변을 x에 대하여 적분하면

f(x)=: (-12x¤ +18x) dx=-4x‹ +9x¤ +C 이때 f(0)=2이므로 C=2

∴ f(x)=-4x‹ +9x¤ +2 yy ❶

∴ :!f(t) dt

=

= [ _(x+1)]

=2F'(1)=2f(1)

=2_(-4+9+2)=14 yy ❷

14 F(x¤ )-F(1)

1111112x¤ -1 lim

x⁄1

F(x¤ )-F(1) 1111112x-1 lim

x⁄1

112x-11 lim

x⁄1

채점 기준 배점

❶ 함수 f(x) 구하기

1 :!f(t)dt의 값 구하기 112x-1

lim

x⁄1

50 % 50 %

x f'(x)

f(x)

y -2 y 2 y

+ 0 - 0 +

↗ (극대) ↘ (극소) ↗

EXERCISES

:Ab v(t)dt는 t=a에서 t=b까지 점 P의 위치의 변 화량을 나타내고,

:Ab |v(t)|dt는 t=a에서 t=b까지 점 P가 움직인

거리를 나타낸다. 풀이 참조

01

⑴ -A, 0

⑵ xº+:atv(t)dt,:abv(t)dt

02

⑴ 함수 f(x)가 닫힌구간 [a, b]에서 연속일 때, y=f(x)의 그래프와 x축 및 두 직선 x=a, x=b로

둘러싸인 도형의 넓이는:Ab |f(x)|dx이다. (거짓)

⑵ 속도와 속력의 차이는 방향을 생각하느냐 생각하지 않 느냐에 있다. 즉,

(속력)=|(속도)|

따라서 시간-속력 그래프는 항상 x축 위 또는 x축 위쪽에 존재하므로 어떤 구간에서 적분하더라도 그 구 간에서 움직인 거리가 나온다. 움직인 거리는 항상 0 이상이므로 정적분의 값은 항상 0 이상이다. (참)

⑴ 거짓 ⑵ 참

03

⑴ 서로 역함수 관계인 두 함수 y=f(x)와 y=g(x)의 그래프로 둘러싸인 도형의 넓이를 S라 하 면 이것은 직선 y=x와 y=f(x)의 그래프로 둘러싸 인 도형의 넓이의 2배이다.

즉, 직선 y=x와 y=f(x)의 교점의 x좌표를 각각 a, b라 하면

S=2:Ab |f(x)-x|dx

01 ⑴ -A, 0 ⑵ xº+:at v(t)dt, :ab v(t)dt 02 ⑴ 거짓 ⑵ 참 03 풀이 참조

Review Quiz

S U M M A C U M L A U D E 본문 303쪽

3. 정적분의 활용

0136 02 5 03 04 05 1

06 4 07 ③ 08 19 09 ① 125

143 12325

EXERCISES

S U M M A C U M L A U D E 본문 304`~`305쪽

01

f'(x)=x¤ -4이므로 f(x)= x‹ -4x+C 이때 f(2)=0이므로

f(2)= -8+C=0 ∴ C=

∴ f(x)= x‹ -4x+

곡선 y= x‹ -4x+ 과 x축의 교점의 x좌표는

x‹ -4x+ =0에서 x‹ -12x+16=0 (x+4)(x-2)¤ =0 ∴ x=-4 또는 x=2

따라서 곡선 y=f(x)와 x축으로 둘러싸인 도형의 넓이

:_2$ { x‹ -4x+ }dx

=[ x› -2x¤ + x]2_$=36 36

02

곡선 y=-x¤ +ax와 x축의 교점의 x좌표는 -x¤ +ax=0에서 -x(x-a)=0

∴ x=0 또는 x=a

따라서 곡선 y=-x¤ +ax(a>3)와 x축 및 두 직선 12163

12121

12163 113

-4 2

y

O x

y=f{x}

12163 113

12163 113

12163 113

12163 183

113

x=1, x=3으로 둘러싸인 도형은 다음 그림의 색칠한 부분이다.

이때 색칠한 부분의 넓이가 이므로 :!3 (-x¤ +ax)dx=[- x‹ + x¤ ]3!

:!3 (-x¤ +ax)dx=4a- =

4a=20 ∴ a=5 5

03

두 곡선 y=x¤ , y=x‹ -2x의 교점의 x좌표는 x¤ =x‹ -2x에서 x‹ -x¤ -2x=0

x(x+1)(x-2)=0

∴ x=-1 또는 x=0 또는 x=2

이때 A<B이므로

A=:_0!{(x‹ -2x)-x¤ } dx=:_0! (x‹ -x¤ -2x)dx A=[ x› - x‹ -x¤ ]0_!= yy ❶ B=:)2 {x¤ -(x‹ -2x)} dx

B=:)2 (-x‹ +x¤ +2x)dx 12125 113

114

-1 O 2 x

y y=x@

y=x#-2x A

B 144343 144263

1a2 113 144343 O

1 3 a y=-x@+ax y

x

EXERCISES

B=[- x› + x‹ +x¤ ]2)= yy ❷

= = yy ❸

04

f(x)=-x¤ +3x로 놓으면 f '(x)=-2x+3

이므로 x=1에서의 접선의 기울기는 f '(1)=-2+3=1

따라서 원점을 지나면서 이 접선과 평행한 직선의 방정식 은 y=x

곡선 y=-x¤ +3x와 직선 y=x의 교점의 x좌표는 -x¤ +3x=x에서 x¤ -2x=0

x(x-2)=0 ∴ x=0 또는 x=2

따라서 구하는 도형의 넓이는

:)2 {(-x¤ +3x)-x} dx=:)2 (-x¤ +2x)dx :)2 {(-x¤ +3x)-x} dx=[- x‹ +x¤ ]2) :)2 {(-x¤ +3x)-x} dx= 4

13 14

13 113 2 3

O x

y y=x

y=-x@+3x

12325 15

12232 12125 118

13 15AB

183 113

114

05

색칠한 두 부분의 넓이가 서로 같으므로

:)2 {x¤ (x-2)-ax(x-2)} dx=0 :)2 {x‹ -(a+2)x¤ +2ax} dx=0 [ x› - (a+2)x‹ +ax¤ ]2)=0 4- (a+2)+4a=0

a= ∴ a=1 1

06

곡선 y=x¤ -2x와 직선 y=ax의 교점의 x좌 표는 x¤ -2x=ax에서

x¤ -(a+2)x=0, x{x-(a+2)}=0

∴ x=0 또는 x=a+2

따라서 다음 그림에서 색칠한 부분의 넓이는

:)a — 2 {ax-(x¤ -2x)} dx

=:)a — 2 {-x¤ +(a+2)x} dx

=[- x‹ + ]a)— 2

=

이때 곡선 y=x¤ -2x와 x축으로 둘러싸인 도형의 넓 이는

:)2 (-x¤ +2x)dx=[- x‹ +x¤ ]2) :)2 (-x¤ +2x)dx=4

13 113 (a+2)‹

11116 112a+22 113

O 2

a+2

x y

y=ax y=x@-2x 143

143 183

113 114

채점 기준 배점

❶ A의 값 구하기

❷ B의 값 구하기

❸ ;bA;의 값 구하기

50 % 40 % 10 %

이므로

= _

∴ (a+2)‹ =4 4

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