공통수학1이차부등식과 연립이차부등식수능 기출심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

이차부등식 보기 판단

문제

두 함수 f(x)=x2ax+bf \left( x \right) = x ^{2} - ax + b, g(x)=ax+2bg \left( x \right) = ax + 2 b가 임의의 실수 xx에 대하여 f(x)>g(x)f \left( x \right) > g \left( x \right)를 만족시킬 때, <보기>에서 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (단, aa, bb는 상수이다.) [4점]

보 기
ㄱ. 임의의 실수 xx에 대하여 x22axb>0x ^{2} - 2 ax - b > 0 ㄴ. b<0b < 0 ㄷ. 함수 y=f(x)y = f \left( x \right)의 그래프의 꼭짓점의 yy좌표는 직선 y=g(x)y = g \left( x \right)yy절편보다 크다.

ㄱ, ㄴㄴ, ㄷㄱ, ㄴ, ㄷ

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해설

ㄱ. 임의의 실수 xx에 대하여 f(x)>g(x)f \left( x \right) > g \left( x \right)이므로 x2ax+b>ax+2bx ^{2} - ax + b > ax + 2 b x22axb>0x ^{2} - 2 ax - b > 0 (참) ㄴ. x22axb>0x ^{2} - 2 ax - b > 0이 모든 실수 xx에 대하여 성립하므로 x22axb=0x ^{2} - 2 ax - b = 0의 판별식을 DD라 하면 D4=a2+b<0\displaystyle \frac{D}{4} = a ^{2} + b < 0 b<a20b < - a ^{2} \leq 0 \therefore b<0b < 0 (참) ㄷ. f(x)f \left( x \right)=x2ax+b= x ^{2} - ax + b=(xa2)2a24+b\displaystyle = \left( x - \frac{a}{2} \right) ^{2} - \frac{a ^{2}}{4} + b이므로 함수 y=f(x)y = f \left( x \right)의 그래프의 꼭짓점의 yy좌표는 a24+b\displaystyle - \frac{a ^{2}}{4} + b이고, 직선 y=g(x)y = g \left( x \right)yy절편은 2b2 b이므로 (a24+b)2b\displaystyle \left( - \frac{a ^{2}}{4} + b \right) - 2 b=a24b\displaystyle = - \frac{a ^{2}}{4} - b >a24+a2\displaystyle > - \frac{a ^{2}}{4} + a ^{2} (\because ba2b \leftarrow a ^{2})=34a2\displaystyle = \frac{3}{4} a ^{2}0\geq 0 a24+b>2b\displaystyle - \frac{a ^{2}}{4} + b > 2 b이므로 함수 y=f(x)y = f \left( x \right)의 그래프의 꼭짓점의 yy좌표는 직선 y=g(x)y = g \left( x \right)yy절편보다 크다. (참) 따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ, ㄷ

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