대수삼각함수수능 기출심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

두 삼각함수의 교점

문제

양수 tt에 대하여 닫힌구간 [0,2t]\displaystyle \left[ 0 , \frac{2}{t} \right]에서 정의된 두 함수 f(x)=3sin(tπx)\displaystyle f \left( x \right) = \sqrt{3} \sin \left( t \pi x \right), g(x)=3cos(tπx)g \left( x \right) = - 3 \cos \left( t \pi x \right) 가 있다. 0<k<2t\displaystyle 0 < k < \frac{2}{t}인 상수 kk에 대하여 f(k)=g(k)=3kf \left( k \right) = g \left( k \right) = 3 k일 때, 60(t+k)60 \left( t + k \right)의 값을 구하시오. [4점]

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110

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해설

0<k<2t\displaystyle 0 < k < \frac{2}{t}에서 0<tkπ<2π0 < tk \pi < 2 \pi f(k)=3kf \left( k \right) = 3 k에서 sin(tkπ)=3k>0\displaystyle \sin \left( tk \pi \right) = \sqrt{3} k > 0이고 g(k)=3kg \left( k \right) = 3 k에서 cos(tkπ)=k<0\cos \left( tk \pi \right) = - k < 0이므로 π2<tkπ<π\displaystyle \frac{\pi}{2} < tk \pi < \pi f(k)=g(k)f \left( k \right) = g \left( k \right)에서 tan(tkπ)=3\displaystyle \tan \left( tk \pi \right) = - \sqrt{3}이므로 tkπ=23π\displaystyle tk \pi = \frac{2}{3} \pi, tk=23\displaystyle tk = \frac{2}{3} f(k)=3kf \left( k \right) = 3 k에서 3sin23π=32=3k\displaystyle \sqrt{3} \sin \frac{2}{3} \pi = \frac{3}{2} = 3 k이므로 k=12\displaystyle k = \frac{1}{2}, t=43\displaystyle t = \frac{4}{3} 따라서 60(t+k)=60(43+12)=110\displaystyle 60 \left( t + k \right) = 60 \left( \frac{4}{3} + \frac{1}{2} \right) = 110

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