미적분Ⅰ함수의 극한수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

소수 개수 함수 극한

문제

xx가 양수일 때, xx보다 작은 자연수 중에서 소수의 개수를 f(x)f \left( x \right)라 하고, 함수 g(x)g \left( x \right)g(x)={f(x)(x>2f(x))1f(x)(x2f(x))\displaystyle g \left( x \right) = \begin{cases} f \left( x \right) & \left( x > 2 f \left( x \right) \right) \\ \frac{1}{f \left( x \right)} & \left( x \leq 2 f \left( x \right) \right) \end{cases} 라고 하자. 예를 들어, f(72)=2\displaystyle f \left( \frac{7}{2} \right) = 2이고, 72<2f(72)\displaystyle \frac{7}{2} < 2 f \left( \frac{7}{2} \right)이므로 g(72)=12\displaystyle g \left( \frac{7}{2} \right) = \frac{1}{2}이다. limx8+0g(x)=α\displaystyle \lim\limits _{x \rightarrow 8 + 0} {g \left( x \right)} = \alpha, limx80g(x)=β\displaystyle \lim\limits _{x \rightarrow 8 - 0} {g \left( x \right)} = \beta 라고 할 때, αβ\displaystyle \frac{\alpha}{\beta}의 값을 구하시오. [4점]

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해설

limx8+0g(x)\displaystyle \lim\limits _{x\rightarrow 8+0} g ( x )이면 x=8.1x = 8.1을 생각하자 f(8.1)=4f ( 8.1 ) = 4 그러면 x>2f(x)x > 2 f ( x )이다. 따라서, α=4\alpha = 4 limx80g(x)\displaystyle \lim\limits _{x\rightarrow 8-0} g ( x )이면 x=7.9x = 7.9를 생각하자. f(7.9)=4f ( 7.9 ) = 4 그러면 x<2f(x)x < 2 f ( x )이다. 따라서, β=14\displaystyle \beta = \frac{1}{4} 414=16\displaystyle \therefore \frac{4}{\frac{1}{4}} = 16

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