미적분Ⅰ도함수의 활용수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

평행한 두 접선

문제

양수 aa에 대하여 점 (a,0)( a , 0 )에서 곡선 y=3x3y = 3 x ^{3}에 그은 접선과 점 (0,a)( 0 , a )에서 곡선 y=3x3y = 3 x ^{3}에 그은 접선이 서로 평행할 때, 90a90 a의 값을 구하시오. [3점]

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해설

y=3x3y = 3 x ^{3}은 기함수이므로 같은 기울기를 가지는 접점 P,Q\mathrm{P} , Q는 원점 대칭이므로 P(t,3t3)\mathrm{P} ( t , 3 t ^{3} )이면 Q(t,3t3)\mathrm{Q} ( - t , - 3 t ^{3} )이다. 점 P\mathrm{P}에서의 접선의 방정식은 y=9t2(xt)+3t3=9t2x6t3y = 9 t ^{2} ( x - t ) + 3 t ^{3} = 9 t ^{2} x - 6 t ^{3} …… ㉠ ㉠이 점A(a,0)\mathrm{A} ( a , 0 )을 지나므로 0=9t2a6t30 = 9 t ^{2} a - 6 t ^{3} …… ㉡ 점 Q\mathrm{Q}에서의 접선의 방정식은 y=9t2(x+t)3t3=9t2x+6t3y = 9 t ^{2} ( x + t ) - 3 t ^{3} = 9 t ^{2} x + 6 t ^{3} …… ㉢ ㉢이 점B(0,a)\mathrm{B} ( 0 , a )를 지나므로 a=6t3a = 6 t ^{3} …… ㉣ ㉡, ㉣에서 9t2=19 t ^{2} = 1 t=13\displaystyle \therefore t = \frac{1}{3} a=6×127=29\displaystyle a = 6 \times \frac{1}{27} = \frac{2}{9} 90a=90×29=20\displaystyle \therefore 90 a = 90 \times \frac{2 _{}}{9} = 20

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