미적분Ⅰ정적분의 활용수능 기출기본 문제 (3점 중반)

속도와 움직인 거리

문제

수직선 위를 움직이는 점 P\mathrm{P}의 시각 t(t0)t ( t {\geq} 0 )에서의 속도 v(t)v ( t )v(t)=t2atv ( t ) = t ^{2} - at (a>0)( a > 0 ) 이다. 점 P\mathrm{P}가 시각 t=0t = 0일 때부터 움직이는 방향이 바뀔 때까지 움직인 거리가 92\displaystyle \frac{9}{2}이다. 상수 aa의 값은? [3점] 1122334455

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해설

P\mathrm{P}가 움직이는 방향을 바꾸는 시각을 kk (k>0k > 0)이라 하면 v(k)=k2ak=0v ( k ) = k ^{2} - ak = 0에서 k=ak = a 따라서 점 P\mathrm{P}가 시각 t=0t = 0일 때부터 시각 t=at = a일 때까지 움직인 거리는 0av(t)dt\displaystyle \int _{0} ^{a} {| v ( t ) |} dt=0a(t2+at)dt\displaystyle = \int _{0} ^{a} {( - t ^{2} + at )} dt =[t33+at22]0a\displaystyle = \left[ - \frac{t ^{3}}{3} + \frac{at ^{2}}{2} \right] _{0} ^{a}=a33+a32\displaystyle = - \frac{a ^{3}}{3} + \frac{a ^{3}}{2}=a36\displaystyle = \frac{a ^{3}}{6} 이므로 a36=92\displaystyle \frac{a ^{3}}{6} = \frac{9}{2}에서 a3=27a ^{3} = 27 따라서 a=3a = 3

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