미적분Ⅱ도함수의 활용수능 기출심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

xⁿe^(-x) 보기

문제

3 이상의 자연수 nn에 대하여 함수 f(x)f ( x )f(x)=xnexf ( x ) = x ^{n} e ^{- x} 일 때, <보기>에서 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? [4점] <보기> ㄱ. f(n2)=f(n2)\displaystyle f \left( \frac{n}{2} \right) = f' \left( \frac{n}{2} \right) ㄴ. 함수 f(x)f ( x )x=nx = n에서 극댓값을 갖는다. ㄷ. 점 (0,0)( 0 , 0 )은 곡선 y=f(x)y = f ( x )의 변곡점이다.

ㄱ, ㄴㄱ, ㄷㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 보기

자료 내려받기

아직 올라온 파일이 없습니다.

해설

f(x)=xnex\displaystyle f ( x ) = \frac{x ^{n}}{e ^{x}} f(x)=nxn1exexxn(ex)2=xn1(nx)ex\displaystyle f' ( x ) = \frac{n x ^{n - 1} e ^{x} - e ^{x} x ^{n}}{( e ^{x} ) ^{2}} = \frac{x ^{n - 1} ( n - x )}{e ^{x}} ㄱ. f(n2)=(n2)nen2\displaystyle f \left( \frac{n}{2} \right) = \frac{\left( \frac{n}{2} \right) ^{n}}{e ^{\frac{n}{2}}}에서 f(n2)=(n2)n1(nn2)en2=(n2)nen2\displaystyle f' \left( \frac{n}{2} \right) = \frac{\left( \frac{n}{2} \right) ^{n - 1} \left( n - \frac{n}{2} \right)}{e ^{\frac{n}{2}}} = \frac{\left( \frac{n}{2} \right) ^{n}}{e ^{\frac{n}{2}}} 따라서 f(n2)=f(n2)\displaystyle f \left( \frac{n}{2} \right) = f' \left( \frac{n}{2} \right) ∴ 참 ㄴ. f(x)=xn1(xn)exf' ( x ) = - x ^{n - 1} ( x - n ) e ^{- x} ⅰ) nn이 홀수일 때

xx\cdots00\cdotsnn\cdots
f(x)f' ( x )++00++00-
f(x)f ( x )\nearrow\nearrow\searrow

ⅱ) nn이 짝수일 때

xx\cdots00\cdotsnn\cdots
f(x)f' ( x )-00++00-
f(x)f ( x )\searrow\nearrow\searrow

∴ 참 ㄷ. f(x)=exxn2(x22nx+n(n1))f'' ( x ) = e ^{- x} x ^{n - 2} ( x ^{2} - 2 nx + n ( n - 1 ) ) f(0)=0f'' ( 0 ) = 0 ⅰ) nn이 홀수일 때 x<0f(x)<0x < 0 \rightarrow f'' ( x ) < 0 x>0f(x)>0x > 0 \rightarrow f'' ( x ) > 0 ⅱ) nn이 짝수일 때 x<0f(x)>0x < 0 \rightarrow f'' ( x ) > 0 x>0f(x)>0x > 0 \rightarrow f'' ( x ) > 0 nn이 짝수일 때 x=0x = 0좌우에서 f(x)f'' ( x )의 부호 변화가 없다 ∴ 거짓 (참고) ㄴ에서 nn이 짝수일 때는 x=0x = 0에서 극솟값을 가지므로 (0,0)( 0 , 0 )에서 변곡점이 될 수 없다.

태그

비슷한 문제 더 보기

← 전체 문제 목록으로