미적분Ⅰ미분계수와 도함수수능 기출기본 문제 (3점 중반)

구간별 함수 미분가능

문제

함수

f(x)=f \left( x \right) ={\displaystyle {\begin{cases} & \begin{aligned} \\ \end{aligned} \\ & \end{cases}}2x2+ax2 x ^{2} + ax(x<2)\left( x < 2 \right)
4x+b4 x + b(x2)\left( x \geq 2 \right)

가 실수 전체의 집합에서 미분가능할 때, abab의 값은? ((단, aabb는 상수이다.)) [3점] 24242626282830303232

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해설

함수 f(x)f \left( x \right)x=2x = 2에서 연속이므로 limx2f(x)=limx2+f(x)=f(2)\displaystyle \lim\limits _{\mathit{x} \rightarrow 2 -} {f ( x ) = \lim\limits _{\mathit{x} \rightarrow 2 +} {f ( x )}} = f \left( 2 \right) 8+2a=8+b8 + 2 a = 8 + b, b=2ab = 2 a 함수 f(x)f \left( x \right)x=2x = 2에서 미분가능하므로 ⅰ)limx2f(x)f(2)x2\displaystyle \lim\limits _{\mathit{x} \rightarrow 2 -} {\frac{f ( x ) - f ( 2 )}{x - 2}}=limx22x2+ax(8+b)x2\displaystyle = \lim\limits _{\mathit{x} \rightarrow 2 -} {\frac{2 x ^{2} + ax - \left( 8 + b \right)}{x - 2}} =limx22x2+ax(8+2a)x2\displaystyle = \lim\limits _{\mathit{x} \rightarrow 2 -} {\frac{2 x ^{2} + ax - \left( 8 + 2 a \right)}{x - 2}}=8+a= 8 + a ⅱ)limx2+f(x)f(2)x2\displaystyle \lim\limits _{x \rightarrow 2 +} {\frac{f ( x ) - f ( 2 )}{x - 2}}=limx2+4x+b(8+b)x2=4\displaystyle = \lim\limits _{x \rightarrow 2 +} {\frac{4 x + b - \left( 8 + b \right)}{x - 2}} = 4 ⅰ), ⅱ)에 의하여 8+a=48 + a = 4, a=4a = - 4 따라서 b=8b = - 8, ab=32ab = 32

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