미적분Ⅰ도함수의 활용수능 기출심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

절댓값 삼차함수의 미분가능성과 보기의 참거짓

문제

두 실수 aa, bb와 최고차항의 계수가 11인 삼차함수 f(x)f ( x )에 대하여 함수 g(x)g ( x )g(x)={a(x<1)f(x)(1x5)b(x>5)\displaystyle g ( x ) = \begin{cases} {} ^{} {}^{} a {} _{} {}_{} & {} ^{} {}^{} ( x < - 1 ) {} _{} {}_{} \\ {} ^{} {}^{} \left| f ( x ) \right| {} _{} {}_{} & {} ^{} {}^{} ( - 1 \leq x \leq 5 ) {} _{} {}_{} \\ {} ^{} {}^{} b {} _{} {}_{} & {} ^{} {}^{} ( x > 5 ) {} _{} {}_{} \end{cases} 라 하자. g(x)g ( x )x=1x = \mathit{-} 1, x=5x = 5에서 미분가능할 때, <보기>에서 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? [4점]

<보 기>
ㄱ. f(x)f ( x )x=1x = \mathit{-} 1에서 극댓값을 갖는다. ㄴ. f(9)=0f ( 9 ) = 0이면 a>ba > b이다. ㄷ. a=ba = b이면 f(0)=46f ( 0 ) = 46이다.

ㄱ, ㄷㄴ, ㄷㄱ, ㄴ, ㄷ

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해설

ㄱ. x=1x = - 1, x=5x = 5 에서 미분가능하다면 g(1)=g(5)=0g' ( - 1 ) = g' ( 5 ) = 0, 즉 f(1)=f(5)=0f' ( - 1 ) = f' ( 5 ) = 0, f(x)=3(x+1)(x5)f' ( x ) = 3 ( x + 1 ) ( x - 5 ), 따라서 x=1x = - 1에서 f(x)f ( x )는 극댓값을 갖는다. ㄴ. f(x)=3(x+1)(x5)f' ( x ) = 3 ( x + 1 ) ( x - 5 ), f(9)=0f ( 9 ) = 0 f(x)=x36x215x108f ( x ) = x ^{3} - 6 x ^{2} - 15 x - 108 f(1)=100f ( - 1 ) = - 100, f(5)=208f ( 5 ) = - 208 a=100a = 100, b=208b = 208, \therefore a<ba < b

ㄷ. f(x)=x36x215x+Cf ( x ) = x ^{3} - 6 x ^{2} - 15 x + C a=f(1)=8+Ca = f ( - 1 ) = 8 + C, b=f(5)=100Cb = - f ( 5 ) = 100 - C a=ba = b이면 C=46C = 46, \therefore f(0)=C=46f ( 0 ) = C = 46

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