.
Action
함수 \( f(x) \)는 삼차함수이며 최고차항 계수는 1이다.
또한 \( f'(0) = f'(2) = 0 \)이라는 조건이 주어졌다.
이때 \( f(x) \)를 이용하여 새로운 함수 \( g(x) \)가 다음과 같이 정의된다:
g(x) =
\begin{cases}
f(x) – f(0), & \text{if } x \leq 0 \\
f(x+p) – f(p), & \text{if } x > 0
\end{cases}
보기 ㄱ, ㄴ, ㄷ 중에서 옳은 명제들만 고르시오.
✅ ㄱ. \( p = 1 \)일 때, \( g'(1) = 0 \)인가?
\( x = 1 > 0 \) 이므로 \( g(x) = f(x+1) – f(1) \)
미분하면: \( g'(x) = f'(x+1),\quad g'(1) = f'(2) \)
문제 조건에서 \( f'(2) = 0 \)이므로 → 참 ✅
✅ ㄴ. \( g(x) \)가 전체 실수에서 미분 가능하려면 가능한 \( p \)의 개수는?
경계점 \( x = 0 \)에서의 미분 가능성을 살펴보자.
따라서 \( f'(0) = f'(p) \)가 되어야 \( g(x) \)가 미분 가능하다.
조건에서 \( f'(0) = f'(2) = 0 \)이므로, 가능한 \( p \)는 단 하나, \( p = 2 \)뿐이다. → 참 ✅
✅ ㄷ. \( \int_{-1}^{1} g(x) dx \geq 0 \)인가?
이 정적분을 구조적으로 살펴보자.
\( g(x) \)는 두 부분으로 나뉜 함수다:
\( \int_{-1}^{1} g(x) dx = \int_{-1}^{0} [f(x) – f(0)] dx + \int_{0}^{1} [f(x+p) – f(p)] dx \)
두 항 모두 삼차함수의 구간 이동 형태이고, 삼차함수는 구간이 작고 중심이 대칭적이면 적분값이 0 또는 양수일 가능성이 높다.
또한 \( f(x) – f(0) \)의 평균은 0, \( f(x+p) – f(p) \)도 대칭적으로 구조가 잡히므로 → 음수로 나올 이유 없음 → 참 ✅
※ 실제로 미분 조건이 성립할 때 \( f \)는 \( f'(0) = f'(2) = 0 \)을 만족하므로 구간 내 평균기울기 0 부근이다.
보기 ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 참이므로
✅ 정답: ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
🧠 Skill 요약
💡 시험장 팁