분평동 고2수학과외







최댓값 조건에서 거꾸로 찾는 매개변수
충북고등학교 학생의 풀이 기록에는 다음 식이 남아 있었다.
f(x)=(a-1)\sin x+a+2
“최댓값이 5이므로 진폭은 a-1, 중심선은 a+2이다. 따라서 a+2+(a-1)=5, a=2.”
결과는 맞지만, a-1이 음수일 가능성을 먼저 확인하지 않았다는 점이 문제였다. 삼각함수의 진폭은 계수 자체가 아니라 절댓값으로 판단해야 한다.
절댓값으로 최대·최소 정리하기
모든 실수 x에 대해 −1≤sin x≤1이므로
최댓값 = a+2+|a−1|, 최솟값 = a+2−|a−1|이다.
매개변수의 부호에 따른 경우 구분
① a≥1이면 |a−1|=a−1이다.
최댓값 조건을 적용하면 a+2+a−1=5이므로 2a+1=5, 따라서 a=2이다. 조건 a≥1도 만족한다.
② a<1이면 |a−1|=1−a이다.
이때 최댓값은 a+2+1−a=3이므로 5가 될 수 없다.
최종 검증
a=2를 식에 대입하면 f(x)=sin x+4이다. 따라서 최댓값은 5, 최솟값은 3이다.
결국 조건을 만족하는 매개변수는 a=2 하나뿐이다. 분평동과외에서 이 유형을 다룰 때도 계수의 부호를 생략하지 않고, 먼저 진폭을 |a−1|로 바꾸는 것이 핵심이다.