미적분Ⅰ함수의 극한수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

두 극한으로 다항함수

문제

다항함수 f(x)f ( x )가 다음 조건을 만족시킨다.

(가) limxf(x)2x2x21=2\displaystyle \lim\limits _{x \rightarrow \infty} {\frac{f ( x ) - 2 x ^{2}}{x ^{2} - 1}} = 2 (나) limx1f(x)2x2x21=2\displaystyle \lim\limits _{x \rightarrow 1} {\frac{f ( x ) - 2 x ^{2}}{x ^{2} - 1}} = 2

f(5)f' ( 5 )의 값을 구하시오. [4점]

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40

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해설

[출제의도] 함수의 극한의 성질을 이용하여 수학 내적 문제 해결하기 (가)에서 함수 f(x)2x2f ( x ) - 2 x ^{2}은 이차항의 계수가 22인 이차함수이고 (나)에서 limx1{f(x)2x2}=0\displaystyle \lim\limits _{x \rightarrow 1} {\left\{ f ( x ) - 2 x ^{2} \right\}} = 0이므로 f(x)2x2=2(x1)(xα)f ( x ) - 2 x ^{2} = 2 ( x - 1 ) ( x - \alpha ) limx12(x1)(xα)x21=limx12(xα)x+1=1α=2\displaystyle \lim\limits _{x \rightarrow 1} {\frac{2 ( x - 1 ) ( x - \alpha )}{x ^{2} - 1}} = \lim\limits _{x \rightarrow 1} {\frac{2 ( x - \alpha )}{x + 1}} = 1 - \alpha = 2 f(x)=2x2+2(x1)(x+1)=4x22f ( x ) = 2 x ^{2} + 2 ( x - 1 ) ( x + 1 ) = 4 x ^{2} - 2 따라서 f(x)=8xf' ( x ) = 8 x이므로 f(5)=40f' ( 5 ) = 40

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