미적분Ⅰ도함수의 활용수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

운동 방향이 바뀌는 시각의 가속도

문제

시각 t=0t = 0일 때 출발하여 수직선 위를 움직이는 점 P\mathrm{P}의 시각 t(t0)t \left( t \geq 0 \right)에서의 위치 xxx=t332t26t\displaystyle x = t ^{3} - \frac{3}{2} t ^{2} - 6 t 이다. 출발한 후 점 P\mathrm{P}의 운동 방향이 바뀌는 시각에서의 점 P\mathrm{P}의 가속도는? [4점] 6699121215151818

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해설

시각 tt에서의 점 P\mathrm{P}의 속도를 v(t)v \left( t \right), 가속도를 a(t)a \left( t \right)라 하면 x=t332t26t\displaystyle x = t ^{3} - \frac{3}{2} t ^{2} - 6 t에서 v(t)=dxdt=3t23t6\displaystyle v \left( t \right) = \frac{dx}{dt} = 3 t ^{2} - 3 t - 6, a(t)=dvdt=6t3\displaystyle a \left( t \right) = \frac{dv}{dt} = 6 t - 3 v(t)=0v \left( t \right) = 0에서 3t23t6=03 t ^{2} - 3 t - 6 = 0이므로 3(t+1)(t2)=03 \left( t + 1 \right) \left( t - 2 \right) = 0, t=1t = - 1 또는 t=2t = 2 따라서 점 P\mathrm{P}는 시각 t=2t = 2에서 운동 방향이 바뀌므로 시각 t=2t = 2에서의 점 P\mathrm{P}의 가속도는 a(2)=6×23=9a \left( 2 \right) = 6 \times 2 - 3 = 9

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