미적분Ⅱ도함수의 활용수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

지수 곱 극값

문제

두 함수 f(x)=ex(x2+ax+b),g(x)=ex(x2+ax+b)f ( x ) = e ^{x} ( x ^{2} + ax + b ) , g ( x ) = e ^{-x} ( x ^{2} + ax + b )는 각각 x=3,x=2x = - 3 , x = 2에서 극댓값을 갖는다. 두 함수 f(x),g(x)f ( x ) , g ( x )의 극솟값을 각각 m1,m2m _{1} , m _{2}라 할 때, m1+m2m _{1} + m _{2}의 값은? (단, a,ba , b는 상수이다.) [4점] 2e- 2 ee1- e - 100e1e - 12e2 e

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해설

f(x)f' ( x )=ex(x2+ax+b)+ex(2x+a)= e ^{x} ( x ^{2} + ax + b ) + e ^{x} ( 2 x + a ) =ex{x2+(a+2)x+a+b}= e ^{x} \left\{ x ^{2} + ( a + 2 ) x + a + b \right\} g(x)g' ( x )=ex(x2+ax+b)+ex(2x+a)= - e ^{-x} ( x ^{2} + ax + b ) + e ^{-x} ( 2 x + a ) =ex{x2+(a2)xa+b}= - e ^{-x} \left\{ x ^{2} + ( a - 2 ) x - a + b \right\} 미분가능한 함수 f(x)f ( x )g(x)g ( x )가 각각 x=3x = - 3, x=2x = 2에서 극값을 가지므로 f(3)=0f' ( - 3 ) = 0, g(2)=0g' ( 2 ) = 0이다. f(3)f' ( - 3 )=e3{93(a+2)+a+b}=0= e ^{-3} \left\{ 9 - 3 ( a + 2 ) + a + b \right\} = 02ab=32 a - b = 3 ⋯⋯ ㉠ g(2)g' ( 2 )=e2{4+2(a2)a+b}=0= - e ^{-2} \left\{ 4 + 2 ( a - 2 ) - a + b \right\} = 0a+b=0a + b = 0 ⋯⋯ ㉡ ㉠, ㉡에서 a=1a = 1, b=1b = - 1 f(x)=ex(x2+3x)=exx(x+3)f' ( x ) = e ^{x} ( x ^{2} + 3 x ) = e ^{x} \cdot x ( x + 3 ) 이므로 f(x)f ( x )x=0x = 0에서 극솟값을 갖는다. ∴ m1m _{1}=f(0)= f ( 0 )=e0(0+01)=1= e ^{0} \cdot ( 0 + 0 - 1 ) = - 1 g(x)g' ( x )=ex(x2x2)=ex(x2)(x+1)= - e ^{-x} ( x ^{2} - x - 2 ) = - e ^{-x} ( x - 2 ) ( x + 1 ) 이므로 g(x)g ( x )x=1x = - 1에서 극댓값을 갖는다. ∴ m2m _{2}=g(1)= g ( - 1 )=e1(111)=e= e ^{1} ( 1 - 1 - 1 ) = - em1+m2=e1m _{1} + m _{2} = - e - 1

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