(a) 함수 의 그래프를 그리세요. 이때 점근선, 극댓값과 극솟값, 변곡점, 그리고 그래프가 아래로 볼록인 구간과 위로 볼록인 구간을 나타내세요. (b) 함수 를 생각하세요. 여기서 는 상수이고 입니다. 이 함수는 몇 개의 근을 갖는지 구하세요. (답은 의 값에 따라 달라질 수 있습니다.)
영어 원문 보기
(a) Sketch the graph of , indicating asymptotes, local maxima and minima, inflection points, and where the graph is concave up/concave down. (b) Consider the function , where is a constant, . How many roots does the function have? (Your answer might depend on the value of .)
정답·풀이 보기
(a) 먼저 미분한다. 함수와 그 도함수로부터 다음을 알 수 있다.
- ,
- 에서 (즉, 는 증가)
- 에서 (즉, 는 임계점을 가짐)
- 에서 (즉, 는 감소)
이로부터 그래프의 대략적인 모양을 처음으로 짐작할 수 있다.

이 뼈대를 이계도함수의 정보를 이용해 다듬는다.
- 에서 (즉, 는 아래로 볼록),
- 에서 (즉, 는 변곡점을 가짐),
- 에서 (즉, 는 위로 볼록)
따라서
- 는 점근선이 없다
- 는 에서 극대이고 에서 극소이다
- 는 에서 변곡점을 갖는다
- 는 에서 위로 볼록이고 에서 아래로 볼록이다

(b) 함수 가 에서 근을 가질 필요충분조건은 에서 인 것이다. 따라서 의 서로 다른 실근의 개수는 곡선 가 수평선 와 만나는 횟수와 같다. 의 극댓값( 일 때)은 이고, 의 극솟값( 일 때)은 이다. 따라서 위의 의 그래프를 보면, 의 서로 다른 실근의 개수는 다음과 같다.
- 일 때 1
- 일 때 2
- 일 때 3
원본 교재 풀이(영어)
(a) First, we differentiate. The function and its first derivative tells us the following:
- ,
- (i.e. is increasing) for
- (i.e. has critical points) for
- (i.e. is decreasing) for
This gives us a first idea of the shape of the graph.

We refine this skeleton using information from the second derivative.
- (i.e. is concave up) for ,
- (i.e. has an inflection point) for , and
- (i.e. is concave down) for
Thus
- has no asymptotes
- has a local maximum at and a local minimum at
- has an inflection point at
- is concave down for and concave up for

(b) The function has a root at if and only if at . So the number of distinct real roots of is the number of times the curve crosses the horizontal line . The local maximum of (when ) is , and the local minimum of (when ) is . So, looking at the graph of above, we see that the number of distinct real roots of is
- 1 when
- 2 when
- 3 when