[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅲ-1. 부정적분과 정적분 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.23 탐구 7094 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-03-03, 12미적Ⅰ-03-04]
<제시문 (가)> 모든 실수 \(t\)에 대하여 \(g(-t) = g(t)\)인 우함수는 \(\int_{-a}^{a} g(t)\,dt = 2\int_{0}^{a} g(t)\,dt\)를 만족시키고, \(h(-t) = -h(t)\)인 기함수는 \(\int_{-a}^{a} h(t)\,dt = 0\)을 만족시킨다.
<제시문 (나)> 연속함수 \(f(t)\)에 대하여 \(B(x) = \int_{0}^{x} (x - t)f(t)\,dt\)를 \(x\)에 대하여 미분하면 \(B'(x) = \int_{0}^{x} f(t)\,dt\)이다.
우함수 \(f(t) = 3t^2 - 1\)에 대하여 두 정적분 함수 \(A(x) = \int_{-1}^{1} (x - t)^2 f(t)\,dt\)와 \(B(x) = \int_{0}^{x} (x - t)f(t)\,dt\)를 정의할 때, 다음 물음에 답하시오.
[문항 4-1] (6점) 제시문 (가)를 이용하여 \(\int_{-1}^{1} f(t)\,dt\)와 \(\int_{-1}^{1} t f(t)\,dt\)가 모두 \(0\)임을 보이고, \(A(x)\)가 \(x\)에 무관한 상수 \(\dfrac{8}{15}\)가 됨을 증명하시오.
[문항 4-2] (7점) 제시문 (나)를 이용하여 함수 \(B(x)\)의 도함수 \(B'(x)\)와 \(B(x)\)의 사차다항식 표현을 각각 구하시오.
[문항 4-3] (7점) 실수 전체의 집합에서 함수 \(F(x) = A(x) + B(x)\)가 최솟값을 갖는 모든 \(x\)의 값과 그때의 최솟값을 기약분수로 구하시오.
[논술 답안 작성란 — 문항 4 ([4-1] 6점 / [4-2] 7점 / [4-3] 7점, 총 20점)]
• 제시문 (가), (나)의 수학적 정의와 정리를 명시하고 소문항 [4-1] → [4-2] → [4-3] 순서로 논리적 근거와 풀이 과정을 서술하시오.