문제 2
삼각함수의 주기와 그래프의 대칭성을 이용한 실근의 합 [총 25점]
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅱ-1. 삼각함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.4 유제 6 변형 | 성취기준: 12대수02-01, 12대수02-02]
[제시문]
(가) 함수 $y = A\cos(Bx) + C$ ($A > 0, B > 0$)의 주기는 $T = \dfrac{2\pi}{B}$이고, 최댓값은 $A + C$, 최솟값은 $-A + C$이다.
(나) 닫힌구간 $[0, 4]$에서 정의된 함수 $f(x) = 2\cos\left(\pi x\right) + 1$이 주어져 있다.
(다) 실수 $k$ ($-1 < k < 3$)에 대하여 방정식 $f(x) = k$의 닫힌구간 $[0, 4]$에서의 모든 실근을 작은 것부터 차례로 $x_1, x_2, x_3, x_4$라 하자.
[2-1]
제시문 (가)와 (나)를 이용하여 함수 $f(x)$의 주기와 최댓값, 최솟값을 각각 구하시오. [7점]
[2-2]
제시문 (다)에서 그래프의 대칭성을 이용하여 네 실근의 합 $x_1 + x_2 + x_3 + x_4$의 값을 구하시오. [8점]
[2-3]
제시문 (다)에서 $x_2 - x_1 = \dfrac{2}{3}$일 때, 상수 $k$의 값과 $x_1 \cdot x_4$의 값을 각각 구하시오. [10점]