양의 실수 전체의 집합에서 정의된 함수 f(x)가 다음 조건을 만족시킨다.
(가) 모든 양의 실수 x에 대하여 f′(x)=xlnx+k이다.
(나) 곡선 y=f(x)는 x축과 두 점 (e21,0),(1,0)에서 만난다.
t>−21인 실수 t에 대하여 직선 y=t가 곡선 y=f(x)와 만나는 두 점의 x좌표 중 작은 값을 g(t)라 하자. 곡선 y=g(x)와 x축, y축 및 직선 x=23로 둘러싸인 부분의 넓이는 e3ae+b이다. a2+b2의 값을 구하시오. (단, k는 상수이고, a,b는 유리수이다.) [4점]