2020 짱중요한유형 수학2 답지 정답

(1)

유형`01. 좌극한과 우극한

01

함수 f(x)=[ 의 그래프는 그림과 같다. f(x)=4, f(x)=-2 이므로 a=4, b=-2 ∴ a+b=2

02

f(x)=1, f(x)=0이므로 a=1, b=0 ∴ a-b=1

03

f(x)=-1, f(x)=2이므로 f(x)+ f(x)=1

04

f(x)=1, f(x)=-1이므로 f(x)+ f(x)=0

05

f(x)=-2, f(x)=0이고 f(x)= f(x)=1이므로 f(x)=1 ∴ f(x)+ f(x)+ f(x)=-2+0+1=-1

06

f(x)= f(x)=1이므로 f(x)=1 ∴ a=1 f(x)=2, f(x)=4이므로 b=2, c=4 ∴ a+b+c=1+2+4=7 lim x ⁄3-lim x⁄3+ lim x⁄0 lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x⁄2 lim x⁄1+ lim x ⁄1-lim x⁄2 lim x⁄2+ lim x ⁄2-lim x⁄1+ lim x ⁄1-lim x⁄-1+ lim x ⁄-1-lim x⁄-1+ lim x ⁄-1-lim x⁄2+ lim x ⁄1-lim x⁄2+ lim x ⁄1-lim x ⁄1-lim x⁄1+ lim x ⁄1-lim x⁄1+ y O 4 -2 x y=f(x) 1 x¤ -3 (`x<1) -(x-2)¤ +5 (`xæ1)

07

주어진 그래프에서 f(x)=0, f(x)=2 이므로 f(x)- f(x)=0-2=-2

08

f(x)=0, f(x)=2 ∴ f(x)+ f(x)=0+2=2

09

f(x)=2, f(x)=1이므로 f(x)- f(x)=1

10

f(x)=1, f(x)=1이므로 f(x)+ f(x)=2

11

f(x)=1, f(x)=1이므로 f(x)+ f(x)=2

12

x⁄ 0-일 때, f(x) ⁄ 0이므로 f(x)=0 또 x⁄ 1+일 때, f(x) ⁄ 3이므로 f(x)=3 ∴ f(x)+ f(x)=0+3=3

13

x⁄ 0일 때, f(x) ⁄ 0이므로 f(x)=0 또 x⁄ 1+일 때, f(x) ⁄ 2이므로 f(x)=2 ∴ f(x)+ f(x)=0+2=2

14

f(x)=0, f(x)=-3 ∴ f(x)+ f(x)=-3

15

f(x)=0, f(x)=-2 ∴ f(x)+ f(x)=-2

16

f(x)=-1, f(x)=2 ∴ f(x)+ f(x)=1

17

f(x)=1, f(x)=1 ∴ f(x)+lim f(x)=2 x⁄0+ lim x ⁄-1-lim x⁄0+ lim x ⁄-1-lim x⁄1+ lim x ⁄0-lim x⁄1+ lim x ⁄0-lim x⁄1+ lim x ⁄0-lim x⁄1+ lim x ⁄0-lim x⁄1+ lim x ⁄0-lim x⁄1+ lim x ⁄0-lim x⁄1+ lim x⁄0 lim x⁄1+ lim x⁄0 lim x⁄1+ lim x ⁄0-lim x⁄1+ lim x ⁄0-lim x⁄2+ lim x ⁄1-lim x⁄2+ lim x ⁄1-lim x⁄2+ lim x ⁄1-lim x⁄2+ lim x ⁄1-lim x⁄1+ lim x ⁄-1-lim x⁄1+ lim x ⁄-1-lim x ⁄1-lim x⁄-1+ lim x ⁄1-lim x⁄-1+ lim x ⁄1-lim x⁄0+ lim x ⁄1-lim x⁄0+

01

2

02

④

03

①

04

③

05

②

06

7

0

1

본문009쪽

좌극한과 우극한

07

①

08

②

09

④

10

②

11

⑤

12

③

13

④

14

③

15

①

16

①

17

②

18

④

19

③

20

②

21

⑤ 본문010`~`012쪽

(2)

18

f(x)=2, f(x)=2 ∴ f(x)+ f(x)=4

19

f(x)=3, f(x)=0 ∴ f(x)+ f(x)=3

20

f(x)=3, f(x)=1 ∴ f(x)+ f(x)=4

21

f(x)=1, f(x)=1 ∴ f(x)+ f(x)=2

22

f(x)= (-x+a)=-1+a 즉, -1+a=3이므로 a=4 f(x)= (x+b)=1+b 즉, 1+b=0이므로 b=-1 ∴ a+b=4+(-1)=3

23

f(x)=2, f(x)=3 ∴ f(x)+ f(x)=5

24

f(x)=0, f(x)=3 ∴ f(x)+ f(x)=3

25

f(x)=-1, f(x)=2 ∴ f(x)+ f(x)=1

26

f(x-1)에서 x-1=t로 놓으면 x⁄1+일 때, t ⁄0+이므로 f(x-1)= f(t)=0 ∴ f(x)+ f(x-1)=1+0=1

27

{ f(x)+g(x)}= f(x)+ g(x) =0+1=1 lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x⁄1+ lim x⁄-1 lim t⁄0+ lim x⁄1+ lim x⁄1+ lim x⁄0+ lim x ⁄-1-lim x⁄0+ lim x ⁄-1-lim x⁄2+ lim x ⁄2-lim x⁄2+ lim x ⁄2-lim x⁄4+ lim x ⁄1-lim x⁄4+ lim x ⁄1-lim x ⁄1-lim x ⁄1-lim x⁄1+ lim x⁄1+ lim x⁄0+ lim x ⁄-1-lim x⁄0+ lim x ⁄-1-lim x⁄1+ lim x⁄0 lim x⁄1+ lim x⁄0 lim x⁄0+ lim x ⁄-1-lim x⁄0+ lim x ⁄-1-lim x⁄1+ lim x ⁄0-lim x⁄1+ lim x

⁄0-01

x⁄3일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자) ⁄0이 어야 한다. 즉, (ax+6)=3a+6=0 ∴ a=-2

02

가 수렴하고, x⁄1일 때 (분모) ⁄0이므로 (분자) ⁄0이어야 한다. 즉, (x+a)(x+5)=6(1+a)=0 ∴ a=-1 ∴ = = =;3^;=2

03

x⁄1일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자) ⁄0이 어야 한다. 즉, (x¤ +ax+b)=1+a+b=0에서 b=-1-a yy`㉠㉠을 주어진 식에 대입하면 = = = =4 ∴ a=6, b=-7 (`∵ ㉠) ∴ ab=-42

04

= =;2A;=10 ∴ a=20

05

=3이므로 a=0 즉, = =b=3 ∴ a+b=0+3=3 1 1 b-1+13 x x¤ 2 5 1-1+13 x x¤ lim x⁄¶ bx¤ -x+1 x¤ -2x+5 lim x⁄¶ ax‹ +bx¤ -x+1 x¤ -2x+5 lim x⁄¶ 1 5 a+1-13_x x¤ 3 2+13 x¤ lim x⁄¶ ax¤ +x-5 2x¤ +3 lim x⁄¶ 2+a 2 x+1+a x+1 lim x⁄1 (x-1)(x+1+a) (x-1)(x+1) lim x⁄1 x¤ +ax-1-a x¤ -1 lim x⁄1 lim x⁄1 x+5 x+2 lim x⁄1 (x-1)(x+5) (x-1)(x+2) lim x⁄1 (x+a)(x+5) (x-1)(x+2) lim x⁄1 lim x⁄1 (x+a)(x+5) (x-1)(x+2) lim x⁄1 lim x⁄3

22

③

23

③

24

③

25

②

26

④

27

1 본문013쪽

01

①

02

②

03

①

04

⑤

05

②

06

③

07

②

0

2

본문015쪽

함수의 극한

(3)

유형`02. 함수의 극한

03

06

가 수렴하고, x⁄2일 때 (분모) ⁄0이므로 (분자)⁄0이어야 한다. 즉, ('ƒx+7+a)=3+a=0 ∴ a=-3

07

x⁄3일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자) ⁄0이 어야 한다. 즉, (a'ƒx-2-1)=a-1=0에서 a=1 a=1을 주어진 식에 대입하면 = = = =;2!;=b ∴ a-b=1-;2!;=;2!;

08

= = (x+a)=a ∴ a=4

09

x⁄1일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자) ⁄0이 어야 한다. 즉, (x¤ +ax)=1+a=0에서 a=-1 a=-1을 주어진 식에 대입하면 = = x=1=b ∴ a+b=(-1)+1=0

10

x⁄3일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자) ⁄0이 어야 한다. 즉, (x¤ +ax+b)=9+3a+b=0에서 b=-3a-9 yy㉠㉠을 주어진 식에 대입하면 = = (x+a+3) =6+a=14 lim x⁄3 (x-3)(x+a+3) x-3 lim x⁄3 x¤ +ax-3(a+3) x-3 lim x⁄3 lim x⁄3 lim x⁄1 x(x-1) x-1 lim x⁄1 x¤ -x x-1 lim x⁄1 lim x⁄1 lim x⁄0 x¤ +ax x lim x⁄0 f(x) x lim x⁄0 1 'ƒx-2+1 lim x⁄3 x-3 (x-3)('ƒx-2+1) lim x⁄3 ('ƒx-2-1)('ƒx-2+1) (x-3)('ƒx-2+1) lim x⁄3 'ƒx-2-1 x-3 lim x⁄3 lim x⁄3 lim x⁄2 'ƒx+7+a x¤ -4 lim x⁄2 ∴ a=8, b=-33 (`∵ ㉠) ∴ a+b=8-33=-25

11

x⁄2일 때 (분자) ⁄0이고, 0이 아닌 극한값이 존재하므로 (분모)⁄0이어야 한다. 즉, (x¤ -b)=4-b=0에서 b=4 b=4를 주어진 식에 대입하면 = = = =3 2-a=12∴∴ ∴ a=-10 ∴ a+b=-10+4=-6

12

x⁄2일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자) ⁄0이 어야 한다. 즉, ('ƒx+a -2)='ƒ2+a -2=0에서 a=2 a=2를 주어진 식에 대입하면 = = = = =;4!;=b ∴ 10a+4b=10_2+4_;4!;=21

13

x⁄1일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자) ⁄0이 어야 한다. 즉, (ax+b)=a+b=0에서 b=-a㉠㉠yy㉠㉠을 주어진 식에 대입하면 = = = a('ƒx+1+'2 ) =2'2a=2'2 ∴ a=1, b=-1 (∵ ㉠) ∴ ab=-1 lim x⁄1 a(x-1)('ƒx+1+'2 ) x-1 lim x⁄1 a(x-1)('ƒx+1+'2 ) ('ƒx+1-'2 )('ƒx+1+'2 ) lim x⁄1 a(x-1) 'ƒx+1-'2 lim x⁄1 lim x⁄1 1 '4 +2 1 'ƒx+2 +2 lim x⁄2 x-2 (x-2)('ƒx+2 +2) lim x⁄2 ('ƒx+2 -2)('ƒx+2 +2) (x-2)('ƒx+2 +2) lim x⁄2 'ƒx+2 -2 x-2 lim x⁄2 lim x⁄2 2-a 4 x-a x+2 lim x⁄2 (x-2)(x-a) (x-2)(x+2) lim x⁄2 x¤ -(a+2)x+2a x¤ -4 lim x⁄2 lim x⁄2

08

①

09

③

10

①

11

①

12

21

13

③ 본문`016쪽

(4)

14

x⁄1일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자) ⁄0이 어야 한다. 즉, (x¤ -ax-3)=1-a-3=0에서 a=-2 a=-2를 주어진 식에 대입하면 = = = (x+3) =4=b ∴ a+b=-2+4=2

15

x⁄1일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자) ⁄0이 어야 한다. 즉, (x¤ -ax-5)=1-a-5=0에서 a=-4 a=-4를 주어진 식에 대입하면 = = (x+5) =6=b ∴ a+b=-4+6=2

16

x⁄-1일 때 (분자) ⁄0이고, 0이 아닌 극한값이 존재하므로 (분모)⁄0이어야 한다. 즉, (x¤ -ax+b)=1+a+b=0에서 b=-a-1 yy`㉠㉠을 주어진 식에 대입하면 = = = =-;5!; ∴ a=3, b=-4 (`∵ ㉠) ∴ a-b=3-(-4)=7

17

x⁄-2일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자) ⁄0 이어야 한다. 즉, (a'ƒx+3+b)=a+b=0에서 b=-a yy㉠ lim x⁄-2 1 -a-2 1 x-a-1 lim x⁄-1 x+1 (x+1)(x-a-1) lim x⁄-1 x+1 x¤ -ax-a-1 lim x⁄-1 lim x⁄-1 lim x⁄1 (x-1)(x+5) x-1 lim x⁄1 x¤ +4x-5 x-1 lim x⁄1 lim x⁄1 lim x⁄1 (x-1)(x+3) x-1 lim x⁄1 x¤ +2x-3 x-1 lim x⁄1 x¤ -ax-3 x-1 lim x⁄1 lim x⁄1 ㉠을 주어진 식에 대입하면 = = = = =2 ∴ a=4, b=-4 (`∵ ㉠) ∴ ab=-16

18

x⁄2일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자) ⁄0이 어야 한다. 즉, ('ƒx+a-b)='ƒ2+a-b=0에서 b='ƒ2+a yy`㉠㉠을 주어진 식에 대입하면 = = = = =;2!; ∴ a=-1, b=1 (`∵ ㉠) ∴ b-a=1-(-1)=2

19

{"√x¤ +x+1-(ax-1)} = = = ㉠㉠yy㉠㉠의 극한값이 존재하므로 1-a¤ =0 ∴ a=1 (`∵ a>0) a=1을 ㉠에 대입하면 =;2#;=b ∴ a+b=1+;2#;=;2%; 3 11111111125₁ ₁ ₁ æ≠1+1+15+1-1_x _x¤ _x lim x⁄¶ (1-a¤ )x+1+2a 11111111125₁ ₁ ₁ æ≠1+1+15+a-1_x _x¤ _x lim x⁄¶ (1-a¤ )x¤ +(1+2a)x "√x¤ +x+1+ax-1 lim x⁄¶ {"√x¤ +x+1-(ax-1)}{"√x¤ +x+1+(ax-1)} "√x¤ +x+1+(ax-1) lim x⁄¶ lim x⁄¶ 1 2'ƒ2+a 1 'ƒx+a+'ƒ2+a lim x⁄2 x-2 (x-2)('ƒx+a+'ƒ2+a ) lim x⁄2 ('ƒx+a-'ƒ2+a )('ƒx+a+'ƒ2+a ) (x-2)('ƒx+a+'ƒ2+a ) lim x⁄2 'ƒx+a-'ƒ2+a x-2 lim x⁄2 lim x⁄2 a 2 a 'ƒx+3+1 lim x⁄-2 a(x+2) (x+2)('ƒx+3+1) lim x⁄-2 a('ƒx+3-1)('ƒx+3+1) (x+2)('ƒx+3+1) lim x⁄-2 a'ƒx+3-a x+2 lim x⁄-2

14

2

15

2

16

④

17

①

18

2

19

⑤ 본문`017쪽

(5)

유형`03. f(x)를 포함한 함수의 극한

05

01

f(x)=3이므로 f(2)=3 ∴ (x+2)f(x)=4 f(2)=12

02

(x+2)f(x)=6이므로 3 f(1)=6 ∴ f(1)=2 ∴ = =1

03

x⁄2일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자) ⁄0이 어야 한다. ∴ f(x)=f(2)=0

04

조건 ㈎에서 x⁄1일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자)⁄0이어야 한다. ∴ f(x)=f(1)=0 또 조건 ㈏에서 x⁄2일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므 로 (분자)⁄0이어야 한다. ∴ f(x)=f(2)=0 즉, f(x)=a(x-1)(x-2)```(a+0)로 놓으면 = a(x-2) =-a=-1 ∴ a=1 따라서 f(x)=(x-1)(x-2)이므로 f(4)=3_2=6

05

=2에서 x⁄1일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재 하므로 (분자)⁄0이어야 한다. ∴ f(1)=0 또 =-4에서 x⁄2일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자)⁄0이어야 한다. ∴ f(2)=0 즉, f(x)=(x-1)(x-2)(ax+b) (`a, b는 상수)로 놓으면 = = (x-2)(ax+b) =-a-b=2 yy㉠ lim x⁄1 (x-1)(x-2)(ax+b) x-1 lim x⁄1 f(x) x-1 lim x⁄1 f(x) x-2 lim x⁄2 f(x) x-1 lim x⁄1 lim x⁄1 a(x-1)(x-2) x-1 lim x⁄1 lim x⁄2 lim x⁄1 lim x⁄2 f(1) 2 f(x) x+1 lim x⁄1 lim x⁄1 lim x⁄2 lim x⁄2 = = (x-1)(ax+b) =2a+b=-4 yy㉡㉠, ㉡을 연립하여 풀면 a=-2, b=0 따라서 f(x)=-2x(x-1)(x-2)이므로 f(-1)=2_(-2)_(-3)=12

06

=2에서 =2이므로 a=2

07

조건 ㈎에서 =3이므로 a=3 조건 ㈏에서 = (ax+b)=b=-2 ∴ f(1)=a+b=3+(-2)=1

08

=3이므로 f(x)-x¤은 일차항의 계수가 3인 일차식이어야 한다. 즉, f(x)-x¤ =3x+a (a는 상수)로 놓으면 f(x)=x¤ +3x+a = =1이므로 =1 ∴ f(1)=2 f(1)=1+3+a=2에서 a=-2 따라서 f(x)=x¤ +3x-2이므로 f(3)=3¤ +3_3-2=16

09

⁄n=1일 때, `f(x)는 최고차항의 계수가 1인 이차함수이다. ¤n=2일 때, `f(x)는 최고차항의 계수가 6인 이차함수이다. ‹næ3일 때, `f(x)는 최고차항의 계수가 5인 n차함수이다. 따라서 a=1, b=6, c=5이므로 a+b+c=12

10

(x+1)f(x)=1이므로 g(x)=(x+1)f(x)로 놓으면 g(x)=1 lim x⁄1 lim x⁄1 2 f(1) x+1 f(x) lim x⁄1 x¤ -1 (x-1)f(x) lim x⁄1 f(x)-x¤ x lim x⁄¶ lim x⁄0 ax¤ +bx x lim x⁄0 ax¤ +bx x¤ -1 lim x⁄¶ ax‹ +3x¤ +5x-2 x‹ lim x⁄¶ f(x) x‹ lim x⁄¶ lim x⁄2 (x-1)(x-2)(ax+b) x-2 lim x⁄2 f(x) x-2 lim x⁄2

01

⑤

02

1

03

③

04

6

05

⑤

06

②

07

1

08

16

09

②

0

3

본문019`~`020쪽

f(x)

를 포함한 함수의 극한

10

30

11

③

12

②

13

③

14

10

15

②

16

③

17

24

18

④

19

④

20

③ 본문`020`~`022쪽

(6)

14

=-11이므로 분자는 이차항의 계수가 -11인 이차식이어야 한다. 즉, f(x)-x‹ =-11x¤ +ax+b (`a, b는 상수)로 놓으면 f(x)=x‹ -11x¤ +ax+b yy`㉠ =-9에서 x⁄1일 때 (분모)⁄0이고, 극한값이 존재 하므로 (분자)⁄0이어야 한다. 즉, f(1)=1-11+a+b=0에서 b=10-a yy`㉡㉡을 ㉠에 대입하면 f(x)=x‹ -11x¤ +ax+10-a =(x-1)(x¤ -10x+a-10) = = (x¤ -10x+a-10) =1-10+a-10=-9 ∴ a=10, b=0 (`∵ ㉡) 따라서 f(x)=x‹ -11x¤ +10x이므로 x_`f`{;[!;}= x_`{ - + } = _`{ - +10} =10

15

=0이므로 f(x)의 차수를 n이라 하면 n…2이다. =5이고, x⁄0일 때 (분자) ⁄0이므로 (분모) ⁄0이어야 한다. 따라서 f(x)=f(0)=0이므로 f(x)=ax¤ +bx(a, b는 상수)로 놓을 수 있다. = = (ax+b)=b 이므로 b=5 방정식 ax¤ +5x=x의 한 근이 x=-2이므로 4a-10=-2에서 4a=8 ∴ a=2 따라서 f(x)=2x¤ +5x이므로 f(1)=7

16

조건 ㈎, ㈏에 의하여 f(x)g(x)=x¤ (2x+a)(a는 상수) 로 놓을 수 있다. 조건 ㈏에 의하여 a=-4이므로 f(x)g(x)=2x¤ (x-2) 이때 f(2)가 최대가 되는 f(x)는 f(x)=2x¤ 이므로 구하는 최댓값은 f(2)=8

17

조건 ㈎에서 f(x)=a(x-1)(x-2)`(a+0) 로 놓을 수 있다. 조건 ㈏에서 lim x⁄0 ax¤ +bx x lim x⁄0 `f(x) x lim x⁄0 lim x⁄0 `f(x) x lim x⁄0 f(x) x‹ lim x⁄¶ 11 x 1 x¤ lim x⁄¶ 10 x 11 x¤ 1 x‹ lim x⁄¶ lim x⁄¶ lim x⁄1 (x-1)(x¤ -10x+a-10) x-1 lim x⁄1 `f(x) x-1 lim x⁄1 `f(x) x-1 lim x⁄1 f(x)-x‹ x¤ lim x⁄¶ 따라서 x+-1일 때, f(x)= 이므로 (2x¤ +1)f(x)= [(2x¤ +1)_ ] (2x¤ +1)f(x)= _ g(x) (2x¤ +1)f(x)=;2#;_1=;2#; ∴ 20a=20_;2#;=30

11

= = (x+2)f(x)=4 f(2)=12 ∴ f(2)=3

12

조건 ㈎에서 다항함수 f(x)는 f(x)=2x¤ +ax+b (a, b는 상수)로 놓을 수 있다. 조건 ㈏에서 x⁄ 0일 때 (분모) ⁄ 0이므로 (분자) ⁄ 0이어야 하 므로 (2x¤ +ax+b)=b=0 = (2x+a)=a=3이므로 f(x)=2x¤ +3x ∴ f(2)=2_2¤ +3_2=14

13

=1이므로 다항함수 f(x)는 최고차항의 계수가 1인 삼차함수이다. yy㉠ =2에서 x⁄ -1일 때 (분모) ⁄0이므로 (분자) ⁄0이어야 한다. 즉, f(x)=f(-1)=0이어야 한다. yy㉡㉠, ㉡에서 f(x)=(x+1)(x¤ +ax+b)(a, b는 상수) 로 놓을 수 있다. =2에서 = = (x¤ +ax+b) =1-a+b=2 이므로 b=a+1 yy㉢ f(1)=2(1+a+b)=2(2a+2) =4(a+1)…12 에서 a+1…3이므로 a…2 ∴ f(2)=3(4+2a+b) =3(3a+5) …3(3_2+5)(단, 등호는 a=2일 때 성립한다.) =33 따라서 f(2)의 최댓값은 33이다. lim x⁄-1 (x+1)(x¤ +ax+b) x+1 lim x⁄-1 f(x) x+1 lim x⁄-1 f(x) x+1 lim x⁄-1 lim x⁄-1 f(x) x+1 lim x⁄-1 f(x) x‹ lim x⁄¶ lim x⁄0 2x¤ +ax x lim x⁄0 lim x⁄0 lim x⁄2 (x-2)(x+2)f(x) x-2 lim x⁄2 (x¤ -4)f(x) x-2 lim x⁄2 lim x⁄1 2x¤ +1 x+1 lim x⁄1 g(x) x+1 lim x⁄1 lim x⁄1 g(x) x+1

(7)

유형`03. f(x)를 포함한 함수의 극한

07

= = a(x-1)=a ∴ a=4 따라서 f(x)=4(x-1)(x-2)이므로 f(4)=4_3_2=24

18

x-2=t로 놓으면 x=t+2이고, x⁄2일 때 t ⁄0이므로 = [ _ ] =;2!; =4 ∴ =8

19

f(x)+0이면 =1+;5#;이므로 f(x)=f(a)=0 즉, a는 이차함수 f(x)의 한 근이므로 a=a라 하면 = = = = =;5#; 즉, 5(a-b)-5=3(a-b)+3에서 2(a-b)=8 ∴ |a-b|=4

20

⁄n=1일 때, ⁄ =6, =4를 만족시키려면 ⁄f(x)=4x‹ +3x¤ +ax(a는 상수) 꼴이어야 한다. ⁄즉, = (4x¤ +3x+a)=a이므로 a=4 ⁄따라서 f(x)=4x‹ +3x¤ +4x이므로 ⁄f(1)=4+3+4=11 ¤n=2일 때, ⁄ =6, =4를 만족시키려면 ⁄f(x)=10x‹ +bx¤ (b는 상수) 꼴이어야 한다. ⁄즉, = (10x+b)=b이므로 b=4 ⁄따라서 f(x)=10x‹ +4x¤ 이므로 ⁄f(1)=10+4=14 ‹næ3일 때, ⁄ =6, =4를 만족시키려면 ⁄f(x)=6xn+1 +cx« (c는 상수) 꼴이어야 한다. ⁄즉, = (6x+c)=c이므로 c=4 ⁄따라서 f(x)=6xn+1 +4x«이므로 ⁄f(1)=6+4=10 ⁄~‹에서 구하는 f(1)의 최댓값은 14이다. lim x⁄0 f(x) x« lim x⁄0 f(x) x« lim x⁄0 f(x)-4x‹ +3x¤ x« ±⁄ +1 lim x⁄¶

lim

x⁄0 f(x) x¤

lim

x⁄0 f(x) x¤ lim x⁄0 f(x)-4x‹ +3x¤ x‹ +1 lim x⁄¶

lim

x⁄0 f(x) x

lim

x⁄0 f(x) x lim x⁄0 f(x)-4x‹ +3x¤ x¤ +1 lim x⁄¶ (a-b)-1 (a-b)+1 (x-b)-1 (x-b)+1 lim x⁄a (x-a)(x-b)-(x-a) (x-a)(x-b)+(x-a) lim x⁄a f(x)-(x-a) f(x)+(x-a) lim x⁄a f(x)-(x-a) f(x)+(x-a) lim x⁄a lim x⁄a f(x)-(x-a) f(x)+(x-a) lim x⁄a lim x⁄a f(x) x lim x⁄0 f(t) t lim t⁄0 1 t+2 f(t) t lim t⁄0 f(x-2) x¤ -2x lim x⁄2 lim x⁄2 a(x-1)(x-2) x-2 lim x⁄2 f(x) x-2 lim x⁄2

21

= = (x+1)f(x) =2f(1)=16 ∴ f(1)=8 ∴ (x¤ +2)f(x)=3f(1)=24

22

=-3에서 x⁄2일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존 재하므로 (분자)⁄0이어야 한다. ∴ f(2)=0 또 =5에서 x⁄3일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존 재하므로 (분자)⁄0이어야 한다. ∴ f(3)=0 즉, f(x)=(x-2)(x-3)(ax+b) (`a, b는 상수)로 놓으면 = = (x-3)(ax+b) =-2a-b=-3 yy㉠ = = (x-2)(ax+b) =3a+b=5 yy㉡ ㉠, ㉡을 연립하여 풀면 a=2, b=-1 따라서 `f(x)=(x-2)(x-3)(2x-1)이므로 = = =2

23

에서 x⁄-1일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재 하므로 (분자)⁄0이어야 한다. ∴ `f(-1)=0 yy`㉠ =2이므로 f(x)는 이차항의 계수가 2인 이차함수 이어야 한다. 즉, f(x)=2x¤ +ax+b (`a, b는 상수)로 놓으면 ㉠에서

2-a+b=0이므로 b=a-2 yy`㉡ = = (2x+a-2) =a-4=1 ∴ a=5, b=3 (`∵ ㉡) lim x⁄-1 (2x+a-2)(x+1) (x+1) lim x⁄-1 2x¤ +ax+a-2 x+1 lim x⁄-1 f(x) x¤ -1 lim x⁄¶ f(x) x+1 lim x⁄-1 2x‹ -11x¤ +17x-6 x‹ lim x⁄¶ (x-2)(x-3)(2x-1) x‹ lim x⁄¶ `f(x) x‹ lim x⁄¶ lim x⁄3 (x-2)(x-3)(ax+b) x-3 lim x⁄3 f(x) x-3 lim x⁄3 lim x⁄2 (x-2)(x-3)(ax+b) x-2 lim x⁄2 f(x) x-2 lim x⁄2 f(x) x-3 lim x⁄3 f(x) x-2 lim x⁄2 lim x⁄1 lim x⁄1 (x-1)(x+1)f(x) x-1 lim x⁄1 (x¤ -1)f(x) x-1 lim x⁄1

21

24

22

2

23

⑤

24

①

25

1

26

⑤

27

⑤

28

7

29

10

30

② 본문`022`~`023쪽

(8)

따라서 f(x)=2x¤ +5x+3이므로 f(1)=2+5+3=10

24

=1이려면 `f(x)는 최고차항의 계수가 1인 이차식 이어야 한다. f(x)=x¤ +ax+b라 하자. =3으로 수렴하려면 x⁄2일 때 (분모) ⁄0이므로 (분자)⁄0이어야 한다. f(x)=4+2a+b=0 b=-2a-4 = =4+a=6 a=2, b=-8 ∴ f(x)=x¤ +2x-8이므로` f(1)=-5

25

=2이므로 `f(x)는 이차항의 계수가 2인 이차식 이어야 한다. 즉, f(x)=2x¤ +ax+b (`a, b는 상수)로 놓으면 = =1 yy㉠ ㉠에서 x⁄2일 때 (분자) ⁄0이고, 0이 아닌 극한값이 존재하므 로 (분모)⁄0이어야 한다. 즉, (2x¤ +ax+b)=8+2a+b=0에서 b=-2a-8 yy㉡㉡을 ㉠에 대입하면 = = = = =1 ∴ a=-7, b=6 (`∵ ㉡) 따라서 f(x)=2x¤ -7x+6이므로 `f(1)=2-7+6=1

26

=2이므로 f(x)는 일차항의 계수가 4인 일차함수 이어야 한다. 즉, f(x)=4x+a (a는 상수)로 놓으면 f(x)= (4x+a)=-4+a=-3 ∴ a=1 따라서 f(x)=4x+1이므로 `f(2)=4_2+1=9

27

함수 `f(x)는 x-1을 인수로 갖는 일차함수 또는 이차함수이므로 f(x)=(x-1)(ax+b)(`a, b는 상수)로 놓으면 =1에서 f(x) x-1 lim x⁄1 lim x⁄-1 lim x⁄-1 f(x) 2x-1 lim x⁄¶ 1 8+a 1 2x+4+a lim x⁄2 x-2 (x-2)(2x+4+a) lim x⁄2 x-2 2x¤ +ax-2a-8 lim x⁄2 x-2 f(x) lim x⁄2 lim x⁄2 x-2 2x¤ +ax+b lim x⁄2 x-2 f(x) lim x⁄2 `f(x) x¤ -2x+3 lim x⁄¶ (x-2)(x+2+a) x-2 lim x⁄2 x¤ +ax-2a-4 x-2 lim x⁄2 lim x⁄2 `f(x) x-2 lim x⁄2 `f(x) x¤ +x lim x⁄¶ = (ax+b)=1 a+b=1 yy㉠ 방정식 `f(x)=2x의 한 근이 x=2이므로 `f(2)=4 2a+b=4 yy㉡ ㉠, ㉡에서 a=3, b=-2 ∴ f(x)=(3x-2)(x-1) ∴ f(0)=2

28

=2에서 `f(x)=x¤ +2ax+b (단, b는상수이다.) =;6!;에서 `f(1)=0이므로 1+2a+b=0 = = = = =;6!; 따라서 a=2, b=-5이므로 f(x)=x¤ +4x-5 ∴ f(2)=7

29

조건 ㈎에서 =2이므로 f(x)-x¤은 일차항의 계수가 2인 일차식이어야 한다. 즉, f(x)-x¤ =2x+a (a는 상수)로 놓으면 f(x)=x¤ +2x+a이고 f {;[!;}={;[!;}¤ +;[@;+a 조건 ㈏에서 x¤ f {;[!;}= (1+2x+ax¤ )=3+a=5` ∴ a=2 따라서 f(x)=x¤ +2x+2이므로 f(2)=4+4+2=10

30

함수 는 `x=1, x=3에서 불연속이므로 f(x)=a(x-1)(x-3)(단, a+0) = = a(x-1)=2a=12 ∴ a=6 따라서 f(x)=6(x-1)(x-3)이므로 f(2)=6_1_(-1)=-6 lim x⁄3 a(x-1)(x-3) x-3 lim x⁄3 f(x) x-3 lim x⁄3 2 f(x) lim x⁄1 lim x⁄1 f(x)-x¤ x lim x⁄¶ 1 2a+2 x-1 (x-1)(x+2a+1) lim x⁄1 x-1 x¤ +2ax-2a-1 lim x⁄1 x-1 x¤ +2ax+b lim x⁄1 x-1 f(x) lim x⁄1 x-1 f(x) lim x⁄1 `f(x)-x¤ ax-1 lim x⁄¶ lim x⁄1 (x-1)(ax+b) x-1 lim x⁄1

(9)

유형`04. 함수의 연속

09

01

함수 f(x)가 실수 전체의 집합에서 연속이면 x=2에서도 연속 이므로 f(x)= f(x)=f(2) 1=2+a ∴ a=-1

02

함수 f(x)가 모든 실수 x에 대하여 연속이 되려면 x=2에서 연속 이어야 하므로 f(x)=f(2) = (x+3)=5 ∴ f(2)=a=5

03

함수 f(x)가 x=2에서 연속이므로 f(x)=f(2) ∴ =4 x⁄2일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자) ⁄0이 어야 한다. 즉, (x¤ +k)=4+k=0에서 k=-4

04

함수 f(x)가 모든실수x에서연속이면x=-2에서도 연속이므로 f(x)=f(-2) ∴ =0 yy`㉠ ㉠에서 x⁄-2일 때, (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자)⁄0이어야 한다. 즉, (x¤ +ax+b)=4-2a+b=0에서 b=2a-4 yy`㉡㉡을 ㉠에 대입하면 = = (x-2+a) =-4+a=0 ∴ a=4, b=4 (`∵ ㉡) ∴ a+b=8

05

함수 f(x)가 모든 실수 x에서 연속이면 x=1, x=3에서도 연속 이다. ⁄x=1에서 연속이므로 ¤ f(x)= f(x)= f(1) 즉, 1+b+4=1+a이므로 a-b=4 yy`㉠ lim x⁄1+ lim x ⁄1-lim x⁄-2 (x+2)(x-2+a) x+2 lim x⁄-2 x¤ +ax+2a-4 x+2 lim x⁄-2 lim x⁄-2 x¤ +ax+b x+2 lim x⁄-2 lim x⁄-2 lim x⁄2 x¤ +k x-2 lim x⁄2 lim x⁄2 lim x⁄2 (x-2)(x+3) x-2 lim x⁄2 lim x⁄2 lim x⁄2+ lim x

⁄2-01

②

02

⑤

03

②

04

③

05

②

06

④

07

③

0

4

본문025쪽

함수의 연속

¤x=3에서 연속이므로 ¤ f(x)= f(x)= f(3) 즉, 3+a=9+3b+4이므로 a-3b=10 yy`㉡㉠, ㉡을 연립하여 풀면 a=1, b=-3 ∴ a+b=-2

06

함수 f(x)가 모든 실수 x에 대하여 연속이 되려면 x=a에서 연 속이어야 하므로 f(x)= f(x)=f(a)

a+1=a¤, a¤ -a-1=0

따라서 이차방정식의 근과 계수의 관계에서 구하는 모든 실수 a 의 값의 합은 1이다.

07

함수 f(x)가 x=1에서 연속이므로 f(x)= f(x)=f(1) 즉, a-4=4a+5=f(1)이다. a-4=4a+5에서 3a=-9 ∴ a=-3

08

함수 f(x)가 x=2에서 연속이므로 f(x)= f(x)=f(2) 즉, a+2=3a-2=f(2)이다. a+2=3a-2에서 a=2 f(2)=a+2=2+2=4이므로 a+f(2)=2+4=6

09

함수 f(x)가 실수 전체의 집합에서 연속이 되려면 x=1에서도 연속이어야 한다. x=1에서 연속이어야 하므로 f(x)= f(x)=f(1) 2+10=1+a ∴ a=11

10

함수 f(x)가 실수 전체의 집합에서 연속이면 x=1에서도 연속 이다. x=1에서 연속이어야 하므로 f(x)= f(x)=f(1) 4-a=1+a _{∴ a=;2#;}

11

함수 f(x)가 모든 실수 x에서 연속이면 x=3에서도 연속이므로 lim x⁄1+ lim x ⁄1-lim x⁄1+ lim x ⁄1-lim x⁄2+ lim x ⁄2-lim x⁄1+ lim x ⁄1-lim x⁄a+ lim x ⁄a-lim x⁄3+ lim x

⁄3-08

6

09

11

10

①

11

④

12

④

13

③

14

①

15

④

16

21

17

④

18

①

19

⑤

20

①

21

②

22

③

23

③ 본문026`~`028쪽

(10)

f(x)g(x)=(-2a+2)_2a 이므로 (-2a+2)(2a-1)=(-2a+2)_2a (-2a+2){(2a-1)-2a}=0 2a-2=0 ∴ a=1

16

함수 h(x)=f(x)g(x)라 하면 h(x)가 실수 전체의 집합에서 연속이 되려면 x=a에서 연속이어야 한다. x=a에서 연속이므로 h(a)= h(x)= h(x) ⁄h(a)=f(a)g(a)=(a+3)(-a-7)=-a¤ -10a-21 ¤ h(x)= f(x)g(x) ¤ h(x)= (x+3){x-(2a+7)} ¤ h(x)=(a+3)(-a-7) ¤ h(x)=-a¤ -10a-21 ‹ h(x)= f(x)g(x) ‹ h(x)= (x¤ -x){x-(2a+7)} ‹ h(x)=(a¤ -a)(-a-7)

‹ h(x)=-a‹ -6a¤ +7a

즉, -a¤ -10a-21=-a‹ -6a¤ +7a이므로

a‹ +5a¤ -17a-21=0, (a+7)(a+1)(a-3)=0 ∴ a=-7 또는 a=-1 또는 a=3

따라서 모든 실수 a의 값의 곱은 (-7)_(-1)_3=21

17

x<2일 때, f(x)=x¤ -4x+6=(x-2)¤ +2>0 xæ2일 때, f(x)=1>0 이므로 함수 f(x)는 실수 전체의 집합에서 f(x)>0이다. 그런데 f(x)는 x=2에서만 연속이 아니므로 함수 가 실수 전체의 집합에서 연속이기 위해서는 x=2에서 연속이어야 한다. 즉, = = 에서 = = = =2a+1 =2a+1 따라서 =2a+1이므로 2a+1=4a+2 ∴ a=-;2!;

18

두 함수 f(x), h(x)를 f(x)=x¤ +ax+b`(a, b는 상수), h(x)=f(x)g(x)라 하면 h(x)가 실수 전체의 집합에서 연속 이므로 x=0, x=2에서도 연속이다. ⁄x=0에서 연속이므로 h(0)= h(x)= h(x) ⁄h(0)=f(0)g(0)=b_(-1)=-b ⁄ h(x)=lim f(x)g(x)=b_(-1)=-b x ⁄0-lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x ⁄0-2a+1 2 g(2) f(2) ax+1 1 lim x⁄2+ g(x) f(x) lim x⁄2+ 2a+1 2 ax+1 x¤ -4x+6 lim x ⁄2-g(x) f(x) lim x ⁄2-g(2) f(2) g(x) f(x) lim x⁄2+ g(x) f(x) lim x ⁄2-g(x) f(x) lim x⁄a+ lim x⁄a+ lim x⁄a+ lim x ⁄a-lim x ⁄a-lim x ⁄a-lim x⁄a+ lim x ⁄a-lim x ⁄a-f(x)=f(3) = = (x+4)=7 ∴ `f(3)=a=7

12

주어진 함수가 x=3에서 연속이면 실수 전체의 집합에서 연속이 므로 f(x)=f(3)을 만족시키면 된다. 즉, =b 이어야 하고 x ⁄ 3일 때 (분모) ⁄ 0이므로 (분자)` ⁄ 0이어야 한다. (x¤ -5x+a)=9-15+a=0 ∴ a=6 b= = b= = (x-2)=1 ∴ a+b=6+1=7

13

함수 f(x)가 실수 전체의 집합에서 연속이면 x=-1, x=0에 서도 연속이다. ⁄x=0에서 연속이므로 ⁄ f(x)= f(x)=f(0) ⁄∴ b=1 ¤x=-1에서 연속이므로 ⁄ f(x)= f(x)=f(-1) ⁄그런데 f(x+2)=f(x)이므로 f(x)= f(x) ⁄즉, 3+2a+b=-a+1이므로 b=1을 대입하면 a=-1 ∴ a+b=-1+1=0

14

함수 f(x)가 모든 실수 x에 대하여 연속이 되려면 x=-1, x=1에서 연속이어야 한다. x=-1에서 연속이어야 하므로 f(x)= f(x)=f(-1) 2=-1-a+b ∴ a-b=-3

15

함수 f(x)g(x)가 실수 전체의 집합에서 연속이 되려면 x=0, x=a에서 연속이어야 한다. a…0이라 하면 f(0)g(0)=2_(-1)=-2 f(x)g(x)=2_(-1)=-2 f(x)g(x)=3_(-1)=-3 이므로 함수 f(x)g(x)가 x=0에서 불연속이다. 즉, a>0이다. 함수 f(x)g(x)가 x=a에서 연속이어야 하므로 f(a)g(a)= f(x)g(x)= f(x)g(x) f(a)g(a)=(-2a+2)(2a-1) f(x)g(x)=(-2a+2)(2a-1) lim lim x ⁄a-lim x⁄a+ lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x⁄-1+ lim x ⁄-1-lim x ⁄1-lim x ⁄-1-lim x⁄-1+ lim x ⁄-1-lim x⁄0+ lim x ⁄0-lim x⁄3 (x-2)(x-3) x-3 lim x⁄3 x¤ -5x+6 x-3 lim x⁄3 lim x⁄3 x¤ -5x+a x-3 lim x⁄3 lim x⁄3 lim x⁄3 (x-3)(x+4) x-3 lim x⁄3 x¤ +x-12 x-3 lim x⁄3 lim x⁄3

(11)

유형`04. 함수의 연속

11

⁄ h(x)= f(x)g(x)=b_1=b ⁄즉, -b=b이므로 b=0 ¤x=2에서 연속이므로 h(2)= h(x)= h(x) ⁄h(2)=f(2)g(2)=(4+2a)_1=4+2a ⁄ h(x)= f(x)g(x)=(4+2a)_(-1)=-4-2a ⁄ h(x)= f(x)g(x)=(4+2a)_1=4+2a ⁄즉, -4-2a=4+2a이므로 a=-2 ⁄, ¤에서 f(x)=x¤ -2x ∴ f(5)=5¤ -2_5=15

19

x<0일 때, ``g(x)=-f(x)+x¤ +4 x>0일 때, ``g(x)=f(x)-x¤ -2x-8 함수 f(x)가 x=0에서 연속이므로 f(x)= f(x)=f(0) 이다. g(x)= {-f(x)+x¤ +4} g(x)=-f(0)+4 g(x)= { f(x)-x¤ -2x-8} g(x)=f(0)-8 이므로 g(x)- g(x)=6에서 {-f(0)+4}-{ f(0)-8}=6 ∴ f(0)=3

20

함수 g(x)가 x=0에서 연속이어야 하므로 g(0)= g(x)= g(x) g(0)=f(0){ f(0)+k}=2(2+k)=2k+4 g(x)= f(x){ f(x)+k} =2(2+k)=2k+4 g(x)= f(x){ f(x)+k}=0_k=0 따라서 2k+4=0이므로 k=-2

21

함수 y={g(x)}¤ 이 x=0에서 연속이므로 { g(x)}¤ = { g(x)}¤ ={g(0)}¤ 이차함수 f(x)는 연속함수이므로 { g(x)}¤ = { f(x+1)}¤ ={ f(1)}¤ =a¤ { g(x)}¤ = { f(x-1)}¤ ={ f(-1)}¤ =(2+a)¤ { g(0)}¤ ={ f(1)}¤ =a¤

따라서 a¤ =(2+a)¤ 에서 4a+4=0이므로 a=-1

22

ㄱ. f(x)=1(참) ㄴ. lim x⁄1f(x)=2이지만 f(1)=1이므로 ㄴ.lim x⁄1f(x)+ f(1)(거짓) lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x ⁄0-lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x ⁄0-lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x ⁄0-lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x ⁄0-lim x⁄2+ lim x⁄2+ lim x ⁄2-lim x ⁄2-lim x⁄2+ lim x ⁄2-lim x⁄0+ lim x⁄0+ ㄷ. g(x)=(x-1) f(x)로 놓으면 ㄴ.g(1)=(1-1) f(1)=0이고 ㄴ.lim x⁄1g(x)=limx⁄1(x-1) f(x)=0이므로 ㄴ.함수 g(x)=(x-1) f(x)는 x=1에서 연속이다. (참) 따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄷ이다.

23

ㄱ. g(x)=f(x)+|f(x)|에서 ㄱ. g(x)= { f(x)+|f(x)|} ㄱ. g(x)= f(x)+ |f(x)| ㄱ. g(x)=0+0=0 ㄱ. g(x)= { f(x)+|f(x)|} ㄱ. g(x)= f(x)+ |f(x)| ㄱ. g(x)=-1+|-1| =-1+1=0 ㄱ. 따라서 g(x)= g(x)=0이므로 ㄱ. g(x)=0(참) ㄴ. h(x)=f(x)+f(-x)에서 ㄱ. h(0)=f(0)+f(0)=2f(0)=2_;2!;=1 ㄱ. 이므로 |h(0)|=1 ㄱ. h(x)= { f(x)+f(-x)} ㄱ. h(x)= f(x)+ f(-x) ㄱ. h(x)= f(x)+ f(x) ㄱ. h(x)=0+(-1)=-1 ㄱ. h(x)= { f(x)+f(-x)} ㄱ. h(x)= f(x)+ f(-x) ㄱ. h(x)= f(x)+ f(x) ㄱ. h(x)=(-1)+0=-1 ㄱ. h(x)= h(x)=-1이므로 ㄱ. h(x)=-1 ㄱ. ∴ |h(x)|=|-1|=1 ㄱ. 따라서 |h(0)|= |h(x)|이므로 함수 |h(x)|는 x=0 ㄱ. 에서 연속이다. (참) ㄷ. g(0)=f(0)+|f(0)|=;2!;+|;2!;|=1 ㄱ. 이고 h(0)=1이므로 ㄱ. g(0)|h(0)|=1_1=1 ㄱ. ㄱ, ㄴ에서 g(x)=0, |h(x)|=1이므로 ㄱ. g(x)|h(x)|= g(x)_ |h(x)| ㄱ. g(x)|h(x)|=0_1=0 ㄱ. g(0)|h(0)|+ g(x)|h(x)|이므로 함수 g(x)|h(x)| ㄱ. 는 x=0에서 불연속이다. (거짓) 따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이다. lim x⁄0 lim x⁄0 lim x⁄0 lim x⁄0 lim x⁄0 lim x⁄0 lim x⁄0 lim x⁄0 lim x⁄0 lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x ⁄0-lim x ⁄0-lim x ⁄0-lim x ⁄0-lim x ⁄0-lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x⁄0 lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x ⁄0-lim x ⁄0-lim x ⁄0-lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x⁄0+

(12)

27

f(x-1)= 이므로 g(x)=f(x) f(x-1)= 즉, 함수 g(x)가 실수 전체의 집합에서 연속이 되려면 x=0, x=1에서 연속이어야 한다. ⁄x=0에서 연속이려면 ⁄ g(x)= g(x)=g(0) ⁄ g(x)= -x(-x-1)=0 ⁄ g(x)= -x(2x-a)=0 ⁄g(0)=0 ⁄즉, g(x)=g(0)이므로 a의 값에 상관없이 x=0에서 ⁄연속이다. ¤x=1에서 연속이려면 ⁄ g(x)= g(x)=g(1) ⁄ g(x)= -x(2x-a)=-2+a ⁄ g(x)= (2x-a)(2x-2-a)=-a(2-a) ⁄g(1)=-2+a

⁄즉, -2+a=-a(2-a)이므로 a¤ -3a+2=0

⁄(a-1)(a-2)=0 ∴ a=2`(∵ a+1) ⁄, ¤에서 a=2

28

`f(x+4)=f(x)에서 f(4)=f(0)이므로 16+4a+b=0 yy`㉠ 함수 f(x)가 모든 실수 x에 대하여 연속이면 x=1에서도 연속 이므로 f(x)= f(x)=f(1) 3=1+a+b yy`㉡ ㉠, ㉡을 연립하여 풀면 a=-6, b=8 따라서 f(x)= 이므로 f(14)=f(2)=4-12+8=0

29

함수 f(x)g(x)가 모든 실수 x에서 연속이므로 x=1, x=3에 서도 연속이다. ⁄x=1에서 연속이므로 ⁄ f(x)g(x)= f(x)g(x)=f(1)g(1) ⁄ f(x)g(x)= x¤ (x¤ +ax+b)=1_(1+a+b) ⁄ f(x)g(x)= (x+1)(x¤ +ax+b) ⁄ f(x)g(x)=2_(1+a+b) ⁄ f(1)g(1)=2_(1+a+b) ⁄즉, 1_(1+a+b)=2_(1+a+b)이므로 ⁄1+a+b=0 yy`㉠ ¤x=3에서 연속이므로 ⁄ f(x)g(x)= f(x)g(x)=f(3)g(3) ⁄ f(x)g(x)= (x+1)(x¤ +ax+b) ⁄ f(x)g(x)=4_(9+3a+b) lim x ⁄3-lim x ⁄3-lim x⁄3+ lim x ⁄3-lim x⁄1+ lim x⁄1+ lim x ⁄1-lim x ⁄1-lim x⁄1+ lim x ⁄1-3x (`0…x<1) x¤ -6x+8 (`1…x…4) [ lim x⁄1+ lim x ⁄1-lim x⁄1+ lim x⁄1+ lim x ⁄1-lim x ⁄1-lim x⁄1+ lim x ⁄1-lim x⁄0 lim x⁄0+ lim x⁄0+ lim x ⁄0-lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x ⁄0--x(-x-1) (`x…0) -x(2x-a) (`0<x…1) (2x-a)(2x-2-a)(`x>1) ( { 9 ` -x (`x…1) 2x-2-a (`x>1) ‡

24

함수 f(x)가 모든 실수 x에 대하여 연속이 되려면 x=1에서 연속 이어야 하므로 f(x)=f(1) = = (x¤ +x+1)=3 ∴ f(1)=a=3

25

함수 f(x)가 모든 실수 x에 대하여 연속이 되려면 x=1에서 연 속이어야 하므로 f(x)=f(1) ∴ =5 yy`㉠ ㉠에서 x⁄1일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자)⁄0이어야 한다. 즉, (x¤ +ax+b)=1+a+b=0에서 b=-a-1 yy`㉡㉡을 ㉠에 대입하면 = = (x+a+1) =a+2=5 ∴ a=3, b=-4 (`∵ ㉡) ∴ a¤ +b¤ =3¤ +(-4)¤ =25

26

함수 f(x)가 x=2에서 연속이므로 f(x)=f(2) ∴ =b ……`㉠ ㉠에서 x⁄2일 때 (분모) ⁄0이고, 극한값이 존재하므로 (분자)⁄0이어야 한다. 즉, ("√x¤ -x+2 -a)=2-a=0에서 a=2 a=2를 ㉠에 대입하면 = = = =;4#;=b ∴ 2ab=2_2_;4#;=3 x+1 "√x¤ -x+2 +2 lim x⁄2 (x-2)(x+1) (x-2)("√x¤ -x+2 +2) lim x⁄2 ("√x¤ -x+2 -2)("√x¤ -x+2 +2) (x-2)("√x¤ -x+2 +2) lim x⁄2 "√x¤ -x+2 -2 x-2 lim x⁄2 lim x⁄2 "√x¤ -x+2 -a x-2 lim x⁄2 lim x⁄2 lim x⁄1 (x-1)(x+a+1) x-1 lim x⁄1 x¤ +ax-a-1 x-1 lim x⁄1 lim x⁄1 x¤ +ax+b x-1 lim x⁄1 lim x⁄1 lim x⁄1 (x-1)(x¤ +x+1) x-1 lim x⁄1 x‹ -1 x-1 lim x⁄1 lim x⁄1

24

3

25

26

3

27

①

28

①

29

①

30

10 본문029쪽

(13)

유형`05. 미분계수

13

⁄ f(x)g(x)= (x¤ -4x+5)(x¤ +ax+b) ⁄ f(x)g(x)=2_(9+3a+b) ⁄ f(3)g(3)=2_(9+3a+b) ⁄즉, 4_(9+3a+b)=2_(9+3a+b)이므로 ⁄9+3a+b=0 yy`㉡㉠, ㉡을 연립하여 풀면 a=-4, b=3 ∴ ab=-12

30

두 다항함수 f(x)와 g(x)는 모든 실수에서 연속이므로 함수 h(x)= 가 모든 실수에서 연속이 되려면 임의의 실 수 x에 대하여 g(x)=x¤ -2ax+5a+0이어야 한다. 이차방정식 x¤ -2ax+5a=0의 판별식을 D라 하면

=a¤ -5a<0에서 a(a-5)<0 ∴ 0<a<5 따라서 구하는 정수 a의 값의 합은 1+2+3+4=10 D 4 f(x) g(x) lim x⁄3+ lim x⁄3+

01

`f(x)=x¤ +2x+5에서 `f '(x)=2x+2 ∴ =f '(2)=6

02

= _3 =3 f '(1) 한편, f(x)=x‹ +4x+5에서 f'(x)=3x¤ +4이므로 3 f '(1)=3_(3+4)=21

03

= _;3%; =;3%; f '(2) 한편, f(x)=x¤ -x에서 f '(x)=2x-1이므로 ;3%; f '(2)=;3%;_(4-1)=5

04

= = ;3!; [ + ] =;3@; f '(3) 한편, f(x)=x¤ +3x에서 f '(x)=2x+3이므로 ;3@; f '(3)=;3@;_(6+3)=6

05

=f '(1)=-12 ∴ =-;2!; ∴ =-;2!;f'(1)=-;2!;_(-12) ∴ =6

06

= = _ =;4!; f '(2) 한편, f(x)=x‹ -5에서 f '(x)=3x¤ 이므로 ;4!; f '(2)=;4!;_12=3 1 x+2 lim x⁄2 f(x)-f(2) x-2 lim x⁄2 f(x)-f(2) (x-2)(x+2) lim x⁄2 f(x)-f(2) x¤ -4 lim x⁄2 f(1-h)-f(1) -h lim h⁄0 f(1-h)-f(1) 2h lim h⁄0 f(x)-f(1) x-1 lim x⁄1 f(3-h)-f(3) -h f(3+h)-f(3) h lim h⁄0 f(3+h)-f(3)+f(3)-f(3-h) 3h lim h⁄0 f(3+h)-f(3-h) 3h lim h⁄0 f(2+5h)-f(2) 5h lim h⁄0 f(2+5h)-f(2) 3h lim h⁄0 f(1+3h)-f(1) 3h lim h⁄0 f(1+3h)-f(1) h lim h⁄0 f(2+h)-f(2) h lim h⁄0

01

④

02

21

03

⑤

04

6

05

②

06

③

0

5

본문031쪽

미분계수

(14)

`f(1)=2 ∴ = _ ∴ =;2!; f '(1)=3 따라서 f '(1)=6이므로 =;2^;=3

14

의 극한값이 존재하고, x⁄1일 때, (분모)⁄0이므로(분자)⁄0이어야한다. 즉, { f(x)-5}=f(1)-5=0이므로 f(1)=5 ∴ = =f '(1)=9 한편, g(x)=x f(x)에서 g '(x)=f(x)+x f '(x) ∴ g '(1)= f(1)+f '(1)=5+9=14

15

f(x)=x¤ +3x+1에서 f '(x)=2x+3 = _a =af '(1)=5a=30 ∴ a=6 ∴ f(a)=f(6)=36+18+1=55

16

= = _3+ =3 f '(2)+f '(2)=4 f '(2) 한편, f(x)=x‹ -4x에서 f '(x)=3x¤ -4이므로 4 f '(2)=4_(12-4)=32

17

= = -= + =2f '(a)=24

f(a-h)-f(a)

-h

lim

h⁄0

f(a+h)-f(a)

h

lim

h⁄0

f(a-h)-f(a)

h

lim

h⁄0

f(a+h)-f(a)

h

lim

h⁄0

f(a+h)-f(a)-f(a-h)+f(a)

h

lim

h⁄0

f(a+h)-f(a-h)

h

lim

h⁄0 f(2-h)-f(2) -h lim h⁄0 f(2+3h)-f(2) 3h lim h⁄0 f(2+3h)-f(2)+f(2)-f(2-h) h lim h⁄0 f(2+3h)-f(2-h) h lim h⁄0 f(1+ah)-f(1) ah lim h⁄0 f(1+ah)-f(1) h lim h⁄0 f(x)-f(1) x-1 lim x⁄1 f(x)-5 x-1 lim x⁄1 lim x⁄1 f(x)-5 x-1 lim x⁄1 f '(1) f(1) 1 x+1 lim x⁄1 f(x)-f(1) x-1 lim x⁄1 f(x)-2 x¤ -1 lim x⁄1

07

= f '(1)이므로 f '(1)=6 한편, f(x)=2x¤ +ax에서 f '(x)=4x+a이므로 f '(1)=4+a=6 ∴ a=2

08

= _;2!; =;2!; f '(1) 한편, `f(x)=x¤ +4x에서 f '(x)=2x+4이므로 ;2!; f '(1)=;2!;(2+4)=3

09

= _2 =2 f '(1) 한편, f(x)=x¤ +8x에서 f '(x)=2x+8이므로 2 f '(1)=2_(2+8)=20

10

= _;2#; =;2#; f '(1) 한편, f(x)=x‹ -x에서 f '(x)=3x¤ -1이므로 ;2#; f '(1)=;2#;_(3-1)=3

11

;n!;=h로 놓으면 n ⁄¶일 때 h ⁄0이므로 n[ f {1+;n#;}-f {1-;n@;}] = = =3 +2 =3 f '(1)+2 f '(1)=5 f '(1) 한편, f(x)=2x› -3x+1에서 f '(x)=8x‹ -3이므로 5 f '(1)=5_5=25

12

f(x)=x‹ +9x+2에서 f '(x)=3x¤ +9 ∴ =f '(1)=12

13

의 극한값이 존재하고, x⁄1일 때, (분모) ⁄0이므로 (분자) ⁄0이어야 한다. 즉, lim{ f(x)-2}=f(1)-2=0이므로 x⁄1 f(x)-2 x¤ -1 lim x⁄1 f(x)-f(1) x-1 lim x⁄1 f(1-2h)-f(1) -2h lim h⁄0 f(1+3h)-f(1) 3h lim h⁄0 f(1+3h)-f(1)+f(1)-f(1-2h) h lim h⁄0 f(1+3h)-f(1-2h) h lim h⁄0 lim n⁄¶ f(1+3h)-f(1) 3h lim h⁄0 f(1+3h)-f(1) 2h lim h⁄0 f(1+2h)-f(1) 2h lim h⁄0 f(1+2h)-f(1) h lim h⁄0 f(1+h)-f(1) h lim h⁄0 f(1+h)-f(1) 2h lim h⁄0 f(1+h)-f(1) h lim h⁄0

07

④

08

③

09

⑤

10

③

11

25

12

13

①

14

14 본문032쪽

15

55

16

32

17

④

18

⑤

19

④

20

③

21

18

22

8 본문033쪽

(15)

유형`06. 미분가능성

15

∴ f'(a)=12 f(x)=x¤ -4x+2에서 f'(x)=2x-4이므로 f '(a)=2a-4=12 ∴ a=8

18

;n!;=h로 놓으면 n ⁄¶일 때, h ⁄0이므로 n[ f {a+;n!;}-f(a)]= =f '(a)=12 한편, f(x)=x¤ +2x+5에서 f '(x)=2x+2이므로 f '(a)=2a+2=12 ∴ a=5

19

= = _ =f '(2)_;4!;=8 ∴ f '(2)=32

한편, f(x)=x‹ +ax¤ +ax에서 f '(x)=3x¤ +2ax+a이므로

f '(2)=12+4a+a=32 ∴ a=4

20

의 극한값이 존재하고, x⁄2일 때, (분모)⁄0이므로 (분자)⁄0이어야 한다. 즉, { f(x)-1}=0이므로 f(2)=1 ∴ = =f '(2)=2 ∴ ∴= + ∴=2f '(2)=2_2=4

21

f(x)=x¤ -3에서 `f '(x)=2x x¤ =t로 놓으면 x⁄3일 때, t ⁄9이므로 = =f '(9)=18

22

의 극한값이 존재하고, x⁄1일 때, (분모)⁄0이므로 (분자)⁄0이어야 한다. 즉, { f(x+3)-5}=0이므로 f(4)=5 x+3=t로 놓으면 x⁄1일 때, t ⁄4이므로 = = _ =;2!;f'(4)=4 ∴ f'(4)=8 1 t-2 lim t⁄4 f(t)-f(4) t-4 lim t⁄4 f(t)-f(4) t¤ -6t+8 lim t⁄4 f(x+3)-5 x¤ -1 lim x⁄1 lim x⁄1 f(x+3)-5 x¤ -1 lim x⁄1 f(t)-f(9) t-9 lim t⁄9 f(x¤ )-f(9) x¤ -9 lim x⁄3 f(2-h)-f(2) -h lim h⁄0 f(2+h)-f(2) h lim h⁄0 f(2+h)-f(2-h) h lim h⁄0 f(x)-f(2) x-2 lim x⁄2 f(x)-1 x-2 lim x⁄2 lim x⁄2 f(x)-1 x-2 lim x⁄2 1 x+2 lim x⁄2 f(x)-f(2) x-2 lim x⁄2 f(x)-f(2) (x-2)(x+2) lim x⁄2 f(x)-f(2) x¤ -4 lim x⁄2 f(a+h)-f(a) h lim h⁄0 lim n⁄¶

01

ㄱ. f(x)= 는 ㄱ.x=0에서 연속이 아니므로 x=0에서 미분가능하지 않다. ㄴ. g(x)= 에서 ㄱ.g'(x)= 이므로 ㄱ.함수 g(x)는 x=0에서 연속이지만 미분가능하지 않다. ㄷ. h(x)= 에서 ㄱ.h'(x)= 이므로 ㄱ.함수 h(x)는 x=0에서 연속이고 미분가능하다. 따라서 x=0에서 미분가능한 것은 ㄷ뿐이다.

02

함수 f(x)가 x=1에서 미분가능하면 x=1에서 연속이므로 2+a=1+a+1 f '(x)= 이고 함수 f(x)는 x=1에서 미분가능하므로 4x= (3x¤ +a)에서 4=3+a ∴ a=1

03

함수 f(x)가 x=1에서 미분가능하면 x=1에서 연속이므로

1+6=a+b ∴ a+b=7㉠㉠yy`㉠

f '(x)= 이고 함수 f(x)는 x=1에서 미분가능하므로 a=2 a=2를 ㉠에 대입하면 b=5 따라서 함수 f(x)= 이므로 f(2)=4+5=9

04

함수 f(x)가 x=2에서 미분가능하면 x=2에서 연속이므로 -4+2a+4=4+b ∴ 2a-b=4㉠㉠yy`㉠ f '(x)= 이고 함수 f(x)는 x=2에서 미분가능하므로 -4+a=2㉠㉠ ∴ a=6 (`x>2) (`x<2) -2x+a 2 [ x¤ +6 (`x…1) 2x+5 (`x>1) ‡ (`x<1) (`x>1) 2x a [ lim x⁄1+ lim x ⁄1-(`x<1) (`x>1) 4x 3x¤ +a [ (`x<0) (`x>0) 2x+4 4 [ (`x<0) (`xæ0) (x+2)¤ 4x+4 [ (`x<0) (`x>0) 2 -2 [ (`x<0) (`xæ0) 2x+1 -2x+1 [ (`x<0) (`xæ0) x¤ +x+2 -x¤ +x-2 [

01

③

02

④

03

①

04

48

05

36

06

②

0

6

본문035쪽

미분가능성

(16)

a=6을 ㉠에 대입하면 b=8 ∴ ab=48

05

함수 f(x)가 x=3에서 미분가능하면 x=3에서 연속이므로 -;2!;(3-a)¤ +b=9 yy`㉠ f '(x)= 이고 함수 f(x)는 x=3에서 미분가능하므로 a=9 yy`㉡㉡을 ㉠에 대입하여 풀면 b=27 ∴ a+b=9+27=36

06

함수 f(x)는 0…x<2에서 미분가능하고 f(x+2)=f(x)이므로 함수 f(x)가 모든 실수 x에 대하여 미분가능하려면 f(0)=f(2)이고 f'(0)=f'(2)이어야 한다. f(0)=f(2)=1이므로 함수 f(x)가 모든 실수 x에 대하여 미분 가능하도록 하는 조건은 f'(0)=f'(2)이다.

07

함수 f(x)가 x=1에서 미분가능하면 x=1에서 연속이므로 a+1=1+a f '(x)= 이고 함수 f(x)는 x=1에서 미분가능하므로 2a=4 ∴ a=2

08

주어진 함수는 x=-2에서 미분가능하면 실수 전체의 집합에서 미분가능하다. 함수 f(x)가 x=-2에서 미분가능하면 x=-2에서 연속이므로 4-2a+b=-4 ∴ b=2a-8㉠㉠yy㉠ f '(x)= 이고 함수 f(x)는 x=-2에서 미분가능하므로 a-4=2 ∴ a=6 a=6을 ㉠에 대입하면 b=4이므로 a+b=10

09

함수 f(x)가 x=1에서 미분가능하면 x=1에서 연속이므로 1+a+b=2+1 ∴ a+b=2 yy`㉠ (`x<-2) (`x>-2) 2x+a 2 [ (`x<1) (`x>1) 2ax 4x‹ [ (`x<3) (`x>3) 2x -x+a [ f '(x)= 이고 함수 f(x)는 x=1에서 미분가능하므로 2a+b+3=4 ∴ 2a+b=1 yy`㉡㉠, ㉡을 연립하여 풀면 a=-1, b=3 ∴ ab=-3

10

함수 f(x)가 x=0에서 미분가능하면 x=0에서 연속이므로 a+b=1 yy`㉠ f '(x)= 이고 함수 f(x)는 x=0에서 미분가능하므로 -1=-2a ∴ a=;2!; a=;2!;`을 ㉠에 대입하면 b=;2!; 따라서 함수 f(x)= 이므로 f(1)=;2!;

11

(-¶, ¶)에서 미분가능하려면 x=0, x=1에서 연속이고 미분가능해야 한다. 함수 y=ax‹ +bx¤ +cx+1은 점 (0, 1)을 지나므로 x=0에서 연속이다. x=1에서 연속이려면 0=a+b+c+1 ∴ a+b+c=-1 yy`㉠ y'=3ax¤ +2bx+c이므로 x=0에서 미분가능하려면 0=c yy`㉡ x=1에서 미분가능하려면 3a+2b+c=0 yy`㉢ ㉠, ㉡, ㉢에서 a=2, b=-3, c=0이므로 a¤ +b¤ +c¤ =4+9+0=13

12

ㄱ. f(x)= f(x)=f(1)=0이므로 x=1에서 연속 ㄱ.이고 좌미분계수는 ㄱ. = ㄱ. = (x+1)=2 ㄱ.우미분계수는 ㄱ. =;3@; ㄱ. =;3@; (x¤ +x+1) ㄱ. =;3@;_3=2 lim x⁄1+ x‹ -1 x-1 lim x⁄1+ f(x)-f(1) x-1 lim x⁄1+ lim x ⁄1-x¤ -1 x-1 lim x ⁄1-f(x)-f(1) x-1 lim x ⁄1-lim x⁄1+ lim x ⁄1--x+1 (`x<0) ;2!;(x-1)¤ +;2!; (`xæ0)

‡

(`x<0) (`x>0) -1 2ax-2a [ (`x>1) (`x<1) 3x¤ +2ax+b 4x [

07

2

08

⑤

09

②

10

②

11

13

12

③ 본문036쪽

(17)

유형`06. 미분가능성

17

ㄱ.즉, = ㄱ.이므로 x=1에서 미분가능하다. (참) ㄴ. | f(x)|= | f(x)|=|f(0)|=1이므로 ㄱ.x=0에서 연속이고 x<0일 때, f(x)>0이므로 ㄱ.|f(x)|=f(x)=1-x ㄱ.좌미분계수는 ㄱ. = =-1 ㄱ.0<x<1일 때, f(x)<0이므로 ㄱ.|f(x)|=-f(x)=1-x¤ ㄱ.우미분계수는 ㄱ. = =0 ㄱ.즉, + ㄱ.이므로 x=0에서 미분가능하지 않다. (거짓) ㄷ. g(x)=xk f(x)라 하면 g(x)= g(x)=g(0)=0 ㄱ.이므로 x=0에서 연속이다. ㄱ.좌미분계수는 ㄱ. = ㄱ. = xk-1 (1-x) ㄱ.우미분계수는 ㄱ. = ㄱ. = xk-1 (x¤ -1) ㄱ.k=1일 때, (1-x)=1, (x¤ -1)=-1이므로 ㄱ.미분가능하지 않다. ㄱ.kæ2일 때, xk-1 (1-x)= xk-1 (x¤ -1)=0 ㄱ.이므로 xk f(x)가 x=0에서 미분가능하도록 하는 최소의 자 연수 k는 2이다. (참) 따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄷ이다.

13

함수 f(x)가 x=2에서 미분가능하면 x=2에서 연속이므로 4a+b=4㉠㉠yy`㉠ f '(x)= 이고 함수 f(x)는 x=2에서 미분가능하므로 4=-4a ∴ a=-1 a=-1을 ㉠에 대입하면 b=8 (`x<2) (`x>2) 2x 2ax-8a [ lim x⁄0+ lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x ⁄0-lim x⁄0+ x˚ (x¤ -1) x lim x⁄0+ g(x)-g(0) x-0 lim x⁄0+ lim x ⁄0-x˚ (1-x) x lim x ⁄0-g(x)-g(0) x-0 lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x ⁄0-|f(x)|-|f(0)| x-0 lim x⁄0+ |f(x)|-|f(0)| x-0 lim x ⁄0-(1-x¤ )-1 x lim x⁄0+ |f(x)|-|f(0)| x-0 lim x⁄0+ (1-x)-1 x lim x ⁄0-|f(x)|-|f(0)| x-0 lim x ⁄0-lim x⁄0+ lim x ⁄0-f(x)-f(1) x-1 lim x⁄1+ f(x)-f(1) x-1 lim x⁄1- 따라서 함수 f(x)= 이므로 f(5)=-1+8=7

14

함수 f(x)가 모든 실수에서 미분가능하면 x=2에서 연속이므로 8+a=(2-a)¤ -4b㉠㉠yy`㉠ f '(x)= 이고 함수 f(x)는 x=2에서 미분가능하므로 12=4-2a ∴ a=-4 a=-4를 ㉠에 대입하면 b=8 ∴ a+b=4

15

함수 f(x)가 x=a에서 미분가능하면 x=a에서 연속이므로

a‹ +4a=3a¤ +a+b

∴ a‹ -3a¤ +3a=b yy`㉠

f '(x)= 이고

함수 f(x)는 x=a에서 미분가능하므로

3a¤ +4=6a+1 3a¤ -6a+3=0

a¤ -2a+1=0, (a-1)¤ =0 ∴ a=1 a=1을 ㉠에 대입하면 b=1 ∴ a+b=1+1=2

16

함수 f(x)가 x=-1, x=1에서 미분가능해야 하므로 f(-1)=2+a=-1-b, f(1)=-2+c=1+b f '(-1)=-2=3+b, f'(1)=-2=3+b 따라서 a=2, b=-5, c=-2이므로 f(x)= f(-2)=4+2=6 f(-1)=-1+5=4 f(1)=-2-2=-4 ∴ f(-2)+f(-1)+f(1)=6+4+(-4)=6

17

(x-2)f(x)=x‹ +ax-4의 양변에 x=2를 대입하면 0=2‹ +2a-4, 2a=-4 ∴ a=-2 x+2일 때, f(x)= f(x)= f(x)=x¤ +2x+2 함수 f(x)가 x=2에서 미분가능하므로 x=2에서 연속이다. 즉, f(2)= f(x)=lim(x¤ +2x+2)=10 x⁄2 lim x⁄2 (x-2)(x¤ +2x+2) x-2 x‹ -2x-4 x-2 (`x<-1) (`-1…x<1) (`xæ1) -2x+2 x‹ -5x -2x-2 ( « { « 9 (`x<a) (`x>a) 3x¤ +4 6x+1 [ (`x<2) (`x>2) 3x¤ 2x-2a [ x¤ (`x<2) -(x-4)¤ +8(`xæ2) ‡

13

④

14

④

15

②

16

6

17

③

18

②

19

② 본문037쪽

(18)

f(x)= 이고 f '(2)= = f '(2)= f '(2)= (x+4)=6 ∴ f(2)+f'(2)=10+6=16

18

f(x)=ax+b`(a+0, a, b는 상수)라 하면 조건 ㈎에서 f(1)=a+b=2 yy`㉠ g(x)=|x-2|f(x)라 하면 g(x)= 또 g'(x)= 이고 조건 ㈏에서 함수 g(x)는 x=2에서 미분가능하므로 -f(2)=f(2) 즉, f(2)=0 ∴ 2a+b=0 yy`㉡㉠, ㉡을 연립하여 풀면 a=-2, b=4 따라서 f(x)=-2x+4이므로 f(3)=(-2)_3+4=-2

19

f(x+2)=f(x)이고 f'(x)=3x¤ +2ax+b이므로 f(2)=f(0)에서 8+4a+2b=0 ∴ b=-2a-4 yy`㉠ f '(2)=f '(0)에서 12+4a+b=b ∴ a=-3 a=-3을 ㉠에 대입하면 b=2 따라서 f(x)=x‹ -3x¤ +2x이므로 f(7)=f(5)=f(3)=f(1)=0 (`x<2) (`x>2) -f(x)-(x-2)f '(x) f(x)+(x-2)f '(x) [ (`x…2) (`x>2) -(x-2)f(x) (x-2)f(x) [ lim x⁄2 (x-2)(x+4) x-2 lim x⁄2 x¤ +2x+2-10 x-2 lim x⁄2 f(x)-f(2) x-2 lim x⁄2 (`x+2) (`x=2) x¤ +2x+2 10 [

01

f(x)=2x‹ -x¤ -2로 놓으면 f '(x)=6x¤ -2x 곡선 y=f(x) 위의 점 (1, -1)에서의 접선의 기울기는 f '(1)=6-2=4 따라서 구하는 접선의 방정식은 y-(-1)=4(x-1) ∴ y=4x-5

02

f(x)=x‹ -4x¤ -7x+25로 놓으면 f '(x)=3x¤ -8x-7 x=4인 점에서의 접선의 기울기는 f '(4)=48-32-7=9 x=4일 때, y=-3이므로 접선의 방정식은 y+3=9(x-4) ∴ y=9x-39 ∴ a-b=9-(-39)=48

03

f(x)=2x¤ +ax+b로 놓으면 f '(x)=4x+a 곡선 y=f(x)가 점 (1, 2)를 지나므로 2=2+a+b ∴ a+b=0 yy`㉠ 또한, 점 (1, 2)에서의 접선의 기울기가 3이므로 f '(1)=4+a=3 ∴ a=-1 a=-1을 ㉠에 대입하면 b=1 ∴ a-b=-1-1=-2

04

f(x)=x‹ +ax+b로 놓으면 f '(x)=3x¤ +a 곡선 y=f(x)가 점 (1, 2)를 지나므로 2=1+a+b ∴ a+b=1 yy`㉠ 또한, 점 (1, 2)에서의 접선의 기울기는 f '(1)=3+a이고, 이 접선에 수직인 직선의 기울기는 ;2!;이므로 (3+a)_;2!;=-1 ∴ a=-5 a=-5를 ㉠에 대입하면 b=6 ∴ ab=-30

05

f(x)=;3!;x‹ +ax+b로 놓으면 f '(x)=x¤ +a 곡선 y=f(x)가 점 (1, 1)을 지나므로 1=;3!;+a+b ∴ a+b=;3@; yy`㉠ 또한, 점 (1, 1)에서의 접선의 기울기는 f '(1)=1+a 이므로 접선의 방정식은 y-1=(1+a)(x-1) ∴ y=(1+a)x-a

01

⑤

02

48

03

②

04

②

05

④

06

①

0

7

본문039쪽

접선의 방정식

(19)

유형`07. 접선의 방정식

19

이 직선이 점 (2, -1)을 지나므로 -1=2+a ∴ a=-3 a=-3_{을 ㉠에 대입하면 b=:¡3¡:} ∴ 2a+3b=-6+11=5

06

f(x)=x¤ -x로 놓으면 f '(x)=2x-1 곡선 y=f(x)가 점 A(1, 0)에서의 접선의 기울기는 f '(1)=2-1=1 이므로 이 접선과 수직이고, 점 A(1, 0)을 지나는 직선의 방정식 은 y=-x+1 곡선 y=f(x)와 직선 y=-x+1이 만나는 점의 x좌표는 x¤ -x=-x+1, x¤ =1 ∴ x=-1 또는 x=1 따라서 점 A가 아닌 교점의 좌표는 (-1, 2)이므로 a+b=-1+2=1

07

f(x)=-x‹ +4x로 놓으면 f '(x)=-3x¤ +4 점 (1, 3)에서의 접선의 기울기는 f '(1)=-3+4=1 이므로 접선의 방정식은 y-3=x-1 ∴ y=x+2 따라서 a=1, b=2이므로 10a+b=12

08

f(x)=-x‹ +2x로 놓으면 `f '(x)=-3x¤ +2 점 (1, 1)에서의 접선의 기울기는 f`'(1)=-3+2=-1 이므로 접선의 방정식은 y-1=-(x-1) ∴ y=-x+2 이 접선이 점 (-10, a)를 지나므로 a=-(-10)+2=12

09

점 P(a, -6)은 곡선 y=x‹ +2 위의 점이므로 a‹ +2=-6, a‹ =-8 ∴ a=-2 f(x)=x‹ +2로 놓으면 f '(x)=3x¤ 점 P(-2, -6)에서의 접선의 기울기는 f '(-2)=12 이므로 접선의 방정식은 y-(-6)=12{x-(-2)} ∴ y=12x+18 따라서 m=12, n=18이므로 a+m+n=-2+12+18=28

10

f(x)=x‹ -x¤ +a로 놓으면 f '(x)=3x¤ -2x 점 (1, a)에서의 접선의 기울기는 f '(1)=3-2=1 이므로 접선의 방정식은 y-a=x-1 ∴ y=x+a-1 이 직선이 점 (0, 12)를 지나므로 12=0+a-1 ∴ a=13

11

f(x)=x› -4x‹ +6x¤ +4에서 `f '(x)=4x‹ -12x¤ +12x 점 (a, b)에서의 접선의 기울기가 4이므로

f '(a)=4에서 4a‹ -12a¤ +12a=4

a‹ -3a¤ +3a-1=0 (a-1)‹ =0 ∴ a=1 ∴ b=f(1)=7 ∴ a¤ +b¤ =1+49=50

12

f(x)=x‹ -ax+b로 놓으면 f '(x)=3x¤ -a이므로 점 (1, 1)에서의 접선의 기울기는 f '(1)=3-a 이 접선과 수직인 직선의 기울기가 -;2!;이므로 (3-a)_{-;2!;}=-1 3-a=2 ∴ a=1 또한, 점 (1, 1)은 곡선 y=x‹ -x+b 위의 점이므로 1=1‹ -1+b ∴ b=1 ∴ a+b=1+1=2

13

g '(x)=f(x)이므로 곡선 y=g(x) 위의 점 (2, g(2))에서의 접선의 기울기는 g '(2)=f(2)=1 접선의 방정식의 y절편이 -5이므로 구하는 접선의 방정식은 y=x-5 따라서 접선의 x절편은 5이다.

14

조건 ㈏에서 x⁄ 2일 때, 극한값이 존재하고 (분모) ⁄ 0이므로 (분자)⁄ 0이어야 한다. 즉, f(2)=g(2)이므로 = = -=f '(2)-g'(2)=2 ∴ f'(2)=g'(2)+2㉠㉠ yy`㉠ 조건 ㈎에서 g(2)=8 f(2)-7=8g(2)-7 ∴ f(2)=g(2)=1㉠㉠ yy`㉡ 또 g(x)=x‹ f(x)-7의 양변을 미분하면 g'(x)=3x¤ f(x)+x‹ f'(x) g(x)-g(2) x-2 lim x⁄2 f(x)-f(2) x-2 lim x⁄2 f(x)-f(2)-g(x)+g(2) x-2 lim x⁄2 f(x)-g(x) x-2 lim x⁄2

07

12

08

12

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28

10

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11

50

12

2

13

⑤

14

97

15

21

16

②

17

②

18

①

19

④

20

5

21

② 본문040`~`042쪽

(20)

이므로 x=2를 대입하면 g'(2)=12 f(2)+8 f'(2) =12_1+8(g'(2)+2)(∵ ㉠, ㉡) =12+8g'(2)+16 7g'(2)=-28 ∴ g'(2)=-4 곡선 y=g(x) 위의 점 (2, 1)에서의 접선의 방정식은 y-1=-4(x-2), y=-4x+9 따라서 a=-4, b=9이므로 a¤ +b¤ =(-4)¤ +9¤ =16+81=97

15

f(x)=x‹ +2x+7로 놓으면 f '(x)=3x¤ +2 점 P(-1, 4)에서의 접선의 기울기는 f '(-1)=3+2=5 이므로 접선의 방정식은 y-4=5{x-(-1)} ∴ y=5x+9 접선과 곡선 y=f(x)가 만나는 점의 x좌표는 x‹ +2x+7=5x+9, x‹ -3x-2=0 (x+1)¤ (x-2)=0 ∴ x=2 (`∵ x+-1) 따라서 a=2, b=19이므로 a+b=21

16

y=x¤에서 y'=2x이므로 점 (-2, 4)에서의 접선의 방정식은 y-4=-4(x+2) ∴ y=-4x-4 yy`㉠

또 y=x‹ +ax-2에서 y'=3x¤ +a이므로 접점의 좌표를

(t, t‹ +at-2)라 하면 접선의 방정식은

y-(t‹ +at-2)=(3t¤ +a)(x-t)

∴ y=(3t¤ +a)x-2t‹ -2 yy`㉡ 두 접선 ㉠, ㉡이 일치해야 하므로

-2t‹ -2=-4에서 -2t‹ =-2 ∴ t=1

3t¤ +a=-4에서 3+a=-4 ∴ a=-7

17

f(x)=x‹ -3x¤ +x+1로 놓으면 f '(x)=3x¤ -6x+1 점 A의 x좌표가 3이므로 점 A에서의 접선의 기울기는 f '(3)=10 점 B의 x좌표를 a`(`a+3)라 하면 점 B에서의 접선의 기울기가 10이므로 f '(a)=3a¤ -6a+1=10 a¤ -2a-3=0, (a+1)(a-3)=0 ∴ a=-1 (`∵ a+3) 점 B(-1, -4)에서의 접선의 방정식은 y-(-4)=10{x-(-1)} ∴ y=10x+6 따라서 구하는 y절편의 값은 6이다.

18

직선 y=5x+k가 함수 y=f(x)의 그래프와 서로 다른 두 점에 서 만나려면 직선 y=5x+k가 함수 y=f(x)의 그래프와 접해 야 한다. 접점의 좌표를 (a, f(a))라 하면 f(x)=x‹ -3x¤ -4x에서 f '(x)=3x¤ -6x-4이므로 접선의 기울기는 f '(a)=3a¤ -6a-4 한편, 기울기가 5이므로 3a¤ -6a-4=5 a¤ -2a-3=0 (a+1)(a-3)=0 ∴ a=-1 또는 a=3 ⁄ a=-1일 때, ⁄접점은 (-1, 0)이므로 ⁄접선의 방정식은 y=5(x+1)+0 ⁄즉, y=5x+5이므로 ⁄k=5 ¤ a=3일 때, ⁄접점은 (3, -12)이므로 ⁄접선의 방정식은 ``y=5(x-3)-12 ⁄즉, y=5x-27 ⁄k는 양수이므로 만족하지 않는다. 따라서 ⁄, ¤에서 k=5

19

f(x)=x‹ -5x로 놓으면 f '(x)=3x¤ -5 점 A(1, -4)에서의 접선의 기울기는 f '(1)=3-5=-2 이므로 접선의 방정식은 y-(-4)=-2(x-1) ∴ y=-2x-2 접선과 곡선 y=f(x)가 만나는 점의 x좌표는 x‹ -5x=-2x-2 x‹ -3x+2=0 (x-1)¤ (x+2)=0 ∴ x=-2 (`∵ x+1) 따라서 점 B(-2, 2)이므로 AB”="√(-2-1)¤ +√(2+4)¤ ='ƒ9+36 =3'5

20

점 P는 직선 x-y-10=0을 평행이동하여 움직일 때 곡선과 처음으로 만나는 점, 즉 접점이므로 점 P에서 곡선에 그은 접선 의 기울기는 1이다. y=;3!;x‹ +:¡3¡:에서 y'=x¤ 이므로 x¤ =1 ∴ x=1 (`∵ x>0) x=1일 때, y=;3!;_1‹ +:¡3¡:=4 따라서 점 P의 좌표는 P(1, 4) ∴ a+b=1+4=5

21

y=x‹ -2에서 y'=3x¤ 이므로 접점의 좌표를 A(t, t‹ -2)라 하 면 점 A에서의 접선의 방정식은