자연수 n에 대하여 이차함수 y=2x2의 그래프와 직선 y=nx의 교점 중 원점이 아닌 점을 A, 이차함수 y=2x2의 그래프와 직선 y=(n+2)x의 교점 중 원점이 아닌 점을 B라 하자. 다음은 삼각형 OAB의 넓이를 S(n)이라 할 때, S(n)>100을 만족시키는 n의 최솟값을 구하는 과정이다. (단, O는 원점이다.)
이차함수 y=2x2의 그래프와 직선 y=nx의 교점 A의 x좌표를 구하면 2x2=nx (x=0)에서 x=2n
점 A를 지나고 x축에 수직인 직선이 직선 y=(n+2)x와 만나는 점을 A′이라 하자. 선분 AA′의 길이는
AA′=(가)−2n2 이므로 삼각형 OAB의 넓이 S(n)은
S(n)=21×n×((나)) 따라서 S(n)>100을 만족시키는 자연수 n의 최솟값은 (다)이다.
위의 (가), (나)에 알맞은 식을 각각 f(n), g(n)이라 하고, (다)에 알맞은 수를 k라 할 때, f(k)+g(k)의 값을 구하시오. [4점]