미적분Ⅰ도함수의 활용수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

원점 지나는 접선 교점

문제

그림은 삼차함수 f(x)=x33x2+3xf ( x ) = x ^{3} - 3 x ^{2} + 3 x의 그래프이다.

원점을 지나고 곡선 y=f(x)y = f ( x )에 접하는 직선은 두 개이다. 두 접선과 곡선 y=f(x)y = f ( x )의 교점 중 원점이 아닌 점들의 xx좌표의 합을 SS라 하자. 이때, 10S10 S의 값을 구하시오. [4점]

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45

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해설

(ⅰ) y=3x26x+3y' = 3 x ^{2} - 6 x + 3이므로 f(0)=3f' ( 0 ) = 3 따라서 원점에서의 접선의 방정식은 y=3xy = 3 x 이때, x33x2+3x=3xx ^{3} - 3 x ^{2} + 3 x = 3 x에서 x2(x3)=0x ^{2} ( x - 3 ) = 0이므로 x=3x = 3 (ⅱ) 점 (a,f(a))( a , f ( a ) )에서의 접선의 방정식은 ya3+3a23a=(3a26a+3)(xa)y - a ^{3} + 3 a ^{2} - 3 a = ( 3 a ^{2} - 6 a + 3 ) ( x - a ) 이 접선이 원점을 지나므로 x=0,y=0x = 0 , y = 0을 대입하여 정리하면 a=32\displaystyle a = \frac{3}{2}10S=10(32+3)=45\displaystyle 10 S = 10 \left( \frac{3}{2} + 3 \right) = 45

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