[제시문 (가)] 함수 \(f(x)\)가 닫힌구간 \([a, b]\)에서 연속이고 열린구간 \((a, b)\)에서 미분가능할 때,
\(\dfrac{f(b)-f(a)}{b-a} = f'(c)\)를 만족시키는 실수 \(c\)가 열린구간 \((a, b)\)에 적어도 하나 존재한다. [제시문 (나)] 최고차항의 계수가 \(1\)인 삼차함수 \(f(x) = x^3 - 3\cdot 14x^2 + 585x\)와 실수 \(t\)에 대하여 함수 \(g(x) = |f(x) - t|\)라 하자.
[문항 1-1] (6점) 도함수 \(f'(x) = 0\)의 두 실근을 \(\alpha, \beta\) (단, \(\alpha \lt \beta\))라 할 때, 극점 사이의 거리 \(\beta - \alpha\)와 극댓값·극솟값의 차 \(f(\alpha) - f(\beta)\)를 구하시오.
[문항 1-2] (7점) 닫힌구간 \([\alpha, \beta]\)에서 평균값 정리를 만족시키는 실수 \(c \in (\alpha, \beta)\)를 모두 구하고, 곡선 \(y = f(x)\)의 대칭중심 \((14, f(14))\)에서의 접선의 기울기를 구하시오.
[문항 1-3] (7점) 함수 \(g(x) = |f(x) - t|\)가 실수 전체의 집합에서 미분가능하지 않은 점의 개수가 \(1\)이 되도록 하는 실수 \(t\)의 값의 범위를 구하시오.
[제시문 (가)] \(a \gt 0, a \neq 1, b \gt 0, c \gt 0, c \neq 1\)일 때 로그의 밑변환 공식 \(\log_a b = \dfrac{\log_c b}{\log_c a}\)가 성립한다. [제시문 (나)] \(1\)보다 큰 세 실수 \(a, b, c\)가 \(\log_a b + 2\log_b c = 3\) 및 \(\log_b a + 2\log_c b = 3\)을 동시에 만족시킨다.
[문항 4-1] (6점) \(x = \log_a b\), \(y = \log_b c\)라 할 때, 밑변환 공식을 이용하여 \(x, y\)가 만족시키는 연립방정식을 세우고 순서쌍 \((x, y)\)를 모두 구하시오.
[문항 4-2] (7점) 세 실수 \(a, b, c\)가 이 순서대로 등비수열을 이룰 때 \(\log_a c\)의 값을 구하고, 등비수열이 아닐 때 \(\log_a c\)의 값을 구하시오.
[문항 4-3] (7점) \(b = \sqrt{ac}\) (단, \(a \neq c\))일 때 모든 양수 \(t \gt 0\)에 대하여 \(a^t + c^t \gt 2b^t\)이 성립함을 논증하시오.
[제시문 (가)] 반지름의 길이가 \(R = 3\)인 원에 내접하는 삼각형 \(\mathrm{ABC}\)에서 \(\angle \mathrm{ACB} = \dfrac{\pi}{3}\)이고 \(\overline{\mathrm{BC}} \gt \overline{\mathrm{CA}}\)이다. [제시문 (나)] 선분 \(\mathrm{AB}\)의 중점을 \(\mathrm{M}\)이라 할 때, 두 변의 길이의 합이 \(\overline{\mathrm{BC}} + \overline{\mathrm{CA}} = 6\sqrt{2}\)이다.
[문항 5-1] (6점) 사인법칙을 이용하여 선분 \(\mathrm{AB}\)의 길이를 구하고, \(\overline{\mathrm{BC}} = a, \overline{\mathrm{CA}} = b\)라 할 때 코사인법칙으로 \(a^2 + b^2 - ab\)의 값을 구하시오.
[문항 5-2] (7점) 조건 \(a + b = 6\sqrt{2}\)를 이용하여 곱 \(ab\)의 값과 중선 \(\overline{\mathrm{CM}}\)의 길이를 구하시오.
[문항 5-3] (7점) 삼각형 \(\mathrm{ABC}\)의 넓이 \(S\)와 내접원의 반지름의 길이 \(r\)를 구하시오.
[명지대학교 답안 작성란 — 문항 5]
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