공통수학2함수AI심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

구간별로 정의된 함수의 역함수

문제

함수 f(x)={x+2(x<1)3x(x1)\displaystyle f ( x ) = \begin{cases} x + 2 & ( x < 1 ) \\ 3 x & ( x \geq 1 ) \end{cases}의 그래프가 그림과 같다. 함수 ff의 역함수가 f1(x)={x+a(x<c)bx(xc)\displaystyle f ^{- 1} ( x ) = \begin{cases} x + a & ( x < c ) \\ bx & ( x \geq c ) \end{cases}일 때, 세 상수 aa, bb, cc에 대하여 a+b+ca + b + c의 값은? [4점] 13\displaystyle \frac{1}{3}23\displaystyle \frac{2}{3}1143\displaystyle \frac{4}{3}53\displaystyle \frac{5}{3}

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해설

x<1x < 1일 때 f(x)=x+2<3f ( x ) = x + 2 < 3이고, x1x \geq 1일 때 f(x)=3x3f ( x ) = 3 x \geq 3이다. (ⅰ) y<3y < 3일 때 y=x+2y = x + 2 (x<1)( x < 1 )에서 x=y2x = y - 2 (ⅱ) y3y \geq 3일 때 y=3xy = 3 x (x1)( x \geq 1 )에서 x=13y\displaystyle x = \frac{1}{3} y xxyy를 서로 바꾸면 f1(x)={x2(x<3)13x(x3)\displaystyle f ^{- 1} ( x ) = \begin{cases} x - 2 & ( x < 3 ) \\ \frac{1}{3} x & ( x \geq 3 ) \end{cases} a=2a = - 2, b=13\displaystyle b = \frac{1}{3}, c=3c = 3 따라서 a+b+c=2+13+3=43\displaystyle a + b + c = - 2 + \frac{1}{3} + 3 = \frac{4}{3}

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