미적분Ⅱ도함수의 활용수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

지수함수 접선과 무리함수

문제

곡선 y=exy = e ^{x}위의 점 (1,e)\left( 1 , e \right)에서의 접선이 곡선 y=2xk\displaystyle y = 2 \sqrt{x - k} 에 접할 때, 실수 kk의 값은? [3점] 1e\displaystyle \frac{1}{e}1e2\displaystyle \frac{1}{e ^{2}}1e4\displaystyle \frac{1}{e ^{4}}11+e\displaystyle \frac{1}{1 + e}11+e2\displaystyle \frac{1}{1 + e ^{2}}

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해설

y=exy' = e ^{x}에서 yx=1=ey' _{x=1} = e이므로 점 (1,e)( 1 , e )에서의 접선의 방정식은 ye=e(x1)y - e = e ( x - 1 ) y=ex\therefore y = ex 이 직선과 곡선 y=2xk\displaystyle y = 2 \sqrt{x - k}가 접하므로 ex=2xk\displaystyle ex = 2 \sqrt{x - k} 양변을 제곱하면 e2x2=4(xk)e ^{2} x ^{2} = 4 ( x - k ) 방정식 e2x2=4(xk)e ^{2} x ^{2} = 4 ( x - k ) 즉, e2x24x+4k=0e ^{2} x ^{2} - 4 x + 4 k = 0의 판별식을 DD라 하면 D/4=4e24k=0D / 4 = 4 - e ^{2} \cdot 4 k = 0 k=1e2\displaystyle \therefore k = \frac{1}{e ^{2}}

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