미적분Ⅰ함수의 극한수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

무게중심과 극한

문제

그림과 같이 제11사분면 위에 있는 점 A\mathrm{A}xx축 위의 서로 다른 두 점 B\mathrm{B}, C\mathrm{C}를 꼭짓점으로 하고 AB=AC\displaystyle {\overline{\mathrm{AB}}} = {\overline{\mathrm{AC}}}인 삼각형 ABC\mathrm{ABC}의 무게중심 G\mathrm{G}가 곡선 y=1x\displaystyle y = \frac{1}{x} 위에 있다. 점 G\mathrm{G}xx좌표가 tt, 삼각형 ABC\mathrm{ABC}의 넓이가 3t3 t일 때, 선분 BC\mathrm{BC}의 길이를 f(t)f \left( t \right)라 하자. limt1f(t)2tt1\displaystyle \lim\limits _{t \rightarrow 1} {\frac{f \left( t \right) - 2 t}{t - 1}}의 값은? [4점]

y=1x\displaystyle y = \frac{1}{x}

1132\displaystyle \frac{3}{2}2252\displaystyle \frac{5}{2}33

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해설

[출제의도] 함수의 극한에 대한 성질을 이용하여 수학 내적 문제 해결하기 G(t,1t)\displaystyle \mathrm{G} \left( \mathit{t} , \frac{1}{t} \right)이므로 A(t,3t)\displaystyle \mathrm{A} \mathit{\left( t , \frac{3}{t} \right)} 3t=12×f(t)×3t\displaystyle 3 t = \frac{1}{2} \times f ( t ) \times \frac{3}{t}이므로 f(t)=2t2f ( t ) = 2 t ^{2} limt1f(t)2tt1=limt12t22tt1\displaystyle \lim\limits _{t \rightarrow 1} {\frac{f \left( t \right) - 2 t}{t - 1}} = \lim\limits _{t \rightarrow 1} {\frac{2 t ^{2} - 2 t}{t - 1}}=limt12t(t1)t1=limt12t=2\displaystyle = \lim\limits _{t \rightarrow 1} {\frac{2 t ( t - 1 )}{t - 1} = \lim\limits _{t \rightarrow 1} {2 t} = 2}

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