직선 y=31x−32에서 g(x)=31x−32라 하고, 함수 y=f(x)의 그래프와 직선 y=g(x)의 두 교점의 x좌표를 각각 α, β (단, α<β)라 하자.
그림에서 세 영역 A, B, C의 넓이를 각각 S1, S2, S3라 하면
S1=∫0α{f(x)−g(x)}dx
S2=∫αβ{g(x)−f(x)}dx
S3=∫βk{f(x)−g(x)}dx
(A의 넓이)+(C의 넓이)=(B의 넓이)이므로
S1+S3=S2, S1−S2+S3=0
이때
S1−S2+S3
=∫0α{f(x)−g(x)}dx−∫αβ{g(x)−f(x)}dx+∫βk{f(x)−g(x)}dx
=∫0α{f(x)−g(x)}dx+∫αβ{f(x)−g(x)}dx+∫βk{f(x)−g(x)}dx
=∫0k{f(x)−g(x)}dx
이므로 ∫0k{f(x)−g(x)}dx=0 ⋯⋯ ㉠
f(x)−g(x)=3x2−322x+38이고, 이를 ㉠에 대입하면
∫0k(3x2−322x+38)dx=0
[x3−311x2+38x]0k=0
k3−311k2+38k=0, k(3k2−11k+8)=0
k(k−1)(3k−8)=0
k>2이므로 k=38