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f(x)에서 M만큼 뺀 또다른 함수 h(x)를 설정하면 h(x)=f(x)-M
h(α)=0, h(β)=0, h`(α)=0, h`(β)=0 이 나옵니다.
따라서 h(x)=k(x)(x-α)²(x-β)² 이라 둘 수 있는데,
(x-a)f(x)=g(x) 에서 g(x)가 최고차항 계수가 -1인 4차함수 이므로
(x-a)(h(x)+M) 역시 최고차항 계수가 -1인 4차함수여야합니다. 이에 따라 k(x)=-1/(x-a) 라고 추론이 가능합니다.
따라서 g(x)=-(x-α)²(x-β)² + M(x-a) 가 도출되고 이의 도함수는
g`(x)=-2(x-α)(x-β)(2x-α-β)+M 이 나옵니다.
그런데 (나)의 힌트에서 보면 f(x)는 극대값이 두개이고, 상식적으로 극대값이 두 개 이려면 극소값이 최소한 1개는 더 필요합니다. 따라서 f(x)의 극값은 최소한 세개라고 할 수 있겠습니다.
따라서 g(x) 의 극값은 2, 1, 0 개 중 하나입니다.
즉 g`(x)=0 이 되는 x 값이 2개 이하가 되도록 M을 조작하는 것이 결국 핵심입니다.
g`(x)-M=-2(x-α)(x-β)(2x-α-β) 은 해가 α. β, (α+β)/2 인 삼차함수인데요,
이 함수가 x축과 맞닿는 부분을 2개 이하로 줄이기 위해 M만큼 평행이동 시켜주어야 하고,
답에서 원하는 M의 최소값이란 한마디로 -2(x-α)(x-β)(2x-α-β) 라는 삼차함수를 최소한만큼만 평행이동 시켜 x축과 맞닿는 부분을 2개 이하로 줄이라는 겁니다. 즉 이 함수의 극값만큼만 이동시켜 x축과 맞닿는 부분을 2개로 하면, (다) 조건이 충족됩니다.
즉 M의 최소값은 -2(x-α)(x-β)(2x-α-β) 의 극값이고
편의상 α=0, β=6√3 이라고 두고 풀면 -2(x-α)(x-β)(2x-α-β) 은 x=3√3±3 에서 극값을 가지고,
극소값은 -216, 극대값은 216을 가집니다.
따라서 M의 최소값은 216 아니면 -216인데요, (나)에서 M>0 이라고 해서 답은 216입니다.
풀이과정이 틀렸을 수도 있으니 양해바랍니다
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2016-11-23 23:15:02
문제도 흥미롭고 잘 푸셨네요. 학생에게 주어지는 시간이 짧기 때문에 더 빨리 풀 수 있는 방법이 없을까 생각해봤는데, 어떻게 생각해도 이것과 유사하게 풀립니다. 아마 시간이 부족해서 학생들이 못 풀었을 거 같네요.
과정이 거의 맞습니다만 한곳만 지적하면 "따라서 f(x)의 극값은 최소한 세개라고 할 수 있겠습니다. 따라서 g(x) 의 극값은 2, 1, 0 개 중 하나입니다." 이 부분을 "f(x)의 극값이 3개이기 때문에 g(x)의 극값은 1개입니다." 라고 바꾸셔야 합니다. f(x)의 극값이 3개인 것은 쉽게 보일 수 있습니다.
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2016-11-23 23:24:39
지적 감사합니다
삼차함수 g`(x)=0 의 해가 2개 이하 라고 표현을 했어야 했는데, 오류가 있었습니다. 그러면 어떠한 경우에도 극값은 1개 밖에 나오질 않네요!
주제와 상관없는 이야기지만, 양질의 글 올려주셔서 항상 감사하고 잘 보고있습니다 베일리님~!
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2016-11-24 00:15:36
고맙습니다. 100분에 30문항을 푸는 시험에 저런 난이도의 문제를 출제하는 건 별로 바람직해 보이지 않습니다. 학생들이 충분히 생각할 시간이 부족해 보입니다. 문제를 빨리 푸는 것만이 실력이 아닌 걸 출제자가 모르지도 않을 텐데요.
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2016-11-23 17:01:41
저문제 인터넷에 해설강의 올라왔는데 시간이 17분정도 걸리던데요
한문제 해설하는데
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2016-11-23 17:09:09
댓글로 풀이 알려주지마세요 알려주셔도 못알아보니까요 문송합니다
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2016-11-23 17:55:43
수리 주관식은 1 0 -1로 찍는거라 배웠습니다
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2016-11-23 21:39:08
전 0이 좋더라고요
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2016-11-23 23:40:15
10 12 20 으로 찍는거 아닌가요
1
2016-11-24 00:24:22
이 대답은 아재라는 인증입니다.
요즘은 수리에 음수를 쓰는게 불가능하지요.
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2016-11-23 18:11:15
이 문제 너무 어렵습니다...교수님들이 약간 오바하신 게 아닌가 싶네요.
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2016-11-23 18:45:33
저 21 29 30다 맞고 다른데서 틀림요
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2016-11-23 18:52:55
진짜 역대급 불수능...
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2016-11-23 19:19:03
어렵네요... fx를 3차함수로 잡고 풀면 x되는 문제네요. (a.0)에서 (gx.x) 까지 잇는 선의 기울기가 fx고 그 선을 hx로 놓아야 겨우겨우 시작선이네요. 그 이후에도 함수의 성질에 대해 깊이 이해해야 풀 수 있네요
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2016-11-23 20:09:28
14 15 16 수능 현장응시 만점자인데 저 문제가 14이후 가장 어려운것 같네요... 올해 안보길 잘햇단 생각이..
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2016-11-23 20:40:26
2011년 수리가형 30번이었나 사차함수 이용하는 고난이도 문제가 오버랩되네요 물론 그 문제보다 더 어려워보이긴하지만 아마 저 문제를 일단 맞춰야 메이저 의대 지원가능선이겠네요
전 찬성입니다