미적분Ⅰ도함수의 활용수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

절댓값 삼차함수의 극대

문제

함수 f(x)f ( x )=x33x2+p= \left| x ^{3} - 3 x ^{2} + p \right|x=ax = ax=bx = b에서 극대이다. f(a)=f(b)f ( a ) = f ( b )일 때, 실수 pp의 값은? (단, aa, bbaba \ne b인 상수이다.) [4점] 32\displaystyle \frac{3}{2}2252\displaystyle \frac{5}{2}3372\displaystyle \frac{7}{2}

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해설

[출제의도] 함수의 극대와 극소를 이해하여 상수의 값을 구한다. g(x)g ( x )=x33x2+p= x ^{3} - 3 x ^{2} + p라 하면 f(x)f ( x )=g(x)= \left| g ( x ) \right| g(x)g' ( x )=3x26x= 3 x ^{2} - 6 x=3x(x2)= 3 x \left( x - 2 \right) g(x)=0g' ( x ) = 0에서 x=0x = 0 또는 x=2x = 2 g(x)g ( x )의 증가와 감소를 표로 나타내면 다음과 같다.

xx\cdots00\cdots22\cdots
g(x)g' ( x )++00-00++
g(x)g ( x )\nearrow극대\searrow극소\nearrow

따라서 함수 f(x)=g(x)f ( x ) = \left| g ( x ) \right|가 극대가 되는 xx22개가 되려면 g(0)=pg ( 0 ) = p>0> 0, g(2)=p4<0g ( 2 ) = p - 4 < 0 즉, 0<p<40 < p < 4 f(0)=p=pf ( 0 ) = \left| p \right| = p, f(2)=p4=4pf ( 2 ) = \left| p - 4 \right| = 4 - p f(0)=f(2)f ( 0 ) = f ( 2 )이므로 p=4pp = 4 - p 즉, p=2p = 2

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