미적분Ⅱ도함수의 활용수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

분수함수와 포물선이 두 점에서 만남

문제

함수 y=16x\displaystyle y = \frac{16}{x}의 그래프와 함수 y=x2+ay = - x ^{2} + a의 그래프가 서로 다른 두 점에서 만날 때, 상수 aa의 값은? [3점] 991010111112121313

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해설

서로 다른 두 점에서 만나려면 x>0x > 0인 범위에서 두 그래프가 접할 때이다. f(x)=16x,\displaystyle f ( x ) = \frac{16}{x} , g(x)=x2+ag ( x ) = - x ^{2} + a라 하고 접점의 좌표를 α\alpha라 하면 f(α)=g(α)f ( \alpha ) = g ( \alpha )에서 16α=α2+α\displaystyle \frac{16}{\alpha} = - \alpha ^{2} + \alpha \cdots \text{①} f(x)=16x2,\displaystyle f' ( x ) = - \frac{16}{x ^{2}} , g(x)=2xg' ( x ) = - 2 x이므로 f(α)=g(α)f' ( \alpha ) = g' ( \alpha )에서 $- \frac{16}{\alpha ^{2}} = - 2 \alpha \cdots \text{ ②}$ ②에서 α=2\alpha = 2 ①에 α=2\alpha = 2를 대입하면 8=4+a8 = - 4 + a이므로 a=12a = 12

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