2019 6월 수학나형 21번 짝수형 ( 고3 대학수학능력시험 6월 )
2018년 6월 7일(목요일) 시행
수학 나형 1등급 컷 87점(표준점수 131점)
오답률 70% 3위 : 21번
출제영역 : 3차 함수, 미분
발문이 곧 사고의 순서 = 문제풀이 순서

조건 (가)에서 f(−1)>−1이라고 하였으므로,
f(−1)=−1+a−b>−1
a>b
조건 (나)에서 f(1)−f(−1)>8임으로
f(1)−f(−1)=1+a+b−(−1+a−b)>8
b>3
조건 (가),(나)를 합치면 a>b>3이 됩니다.
ㄱ. 방정식 $f'(x) = 0은 서로 다른 두 실근을 갖는다.
f′(x)=3x2+2ax+b의 근을 물었으므로 판별식 D를 사용합니다.
D4=a2−3b 여기서
a>3이고 a>b임으로 a2−3b>0임으로 f′(x)=0은 서로 다른 두실근을 갖는다. 참.
ㄴ. −1<x<1 일 때, f′(x)≥0 이다.
f′(x)=3x2+2ax+b인데
f′(−1)=3−2a+b=3−a+b−a<0 ( a>b>3)
f′(1)=3+2a+b>0임으로 그림으로 나타내면 아래와 같이 됩니다.

f′(−1)<0,f′(1)>0임으로 −1<x<1 일 때, f′(x)≥0는 거짓이 됩니다. 거짓.
ㄷ. 방정식 f(x)−f′(k)x=0의 서로 다른 실근의 개수가 2가 되도록 하는 모든 실수 k의 개수는 4이다.
f(x)−f′(k)x=x3+ax2+bx−(3k2+2ak+b)x=0
x3+ax2−(3k2+2ak)x=x(x2+ax−3k2−2ak)=0에서 서로 다른 실근의 개수가 2개가 되기 위해서는 x2+ax−3k2−2ak가 0이 아닌 중근을 가지거나, 한 근은 0이고 0이 아닌 다른 한 실근을 가져야 합니다.
그러므로
1. 중근을 가질 때
판별식 D=a2+4(3k2+2ak)=a2+8ak+12k2= (a+6k)(a+2k)=0임으로
k=−a2,−a6 2개를 가지고
2. 한근은 0이고, 0이 아닌 다른 한 실근을 가질 때
한근은 0이어야 하므로 x2+ax−3k2−2ak에서 3k2+2ak가 0이 되어야 합니다.
3k2+2ak=k(3k+2a)=0임으로 k=0,−2a3 2개를 가집니다.
그러므로 모든 실수 k의 개수는 4개이므로
ㄷ. 방정식 f(x)−f′(k)x=0의 서로 다른 실근의 개수가 2가 되도록 하는 모든 실수 k의 개수는 4이다. 참
그럼으로 옳은 것은 ㄱ, ㄷ이 되고 정답은 ③입니다.
ㄷ. 은 그래프로 해석하여 풀 수 도 있습니다.
감사합니다.
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