2027학년도 대비 이화여자대학교 수리논술 모의고사 6회 문제집  |  6회 : 기함수 삼차함수와 평균값 정리 · 헤비사이드 부분분수 항등식 · 정적분 함수와 롤의 정리 · 타원 포물선 자취와 교점 · 지수 축소 함수의 구간 정적분
2027학년도 대비 이화여자대학교 자연계열 수리논술 실전 모의고사 6회 (문제집) 대문항 5세트 (100분 / 100점 만점 · 논술100% · 수능최저 3합6)

[대문항 1] 원점 대칭 삼차함수와 일차함수의 평균값 정리 및 부등식 증명 (20점)

미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (2026 이화여대 자연Ⅰ 1번 변형) | 배점 20점 (6+7+7점)
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.30 탐구 7061 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-02-06, 12미적Ⅰ-02-07, 12미적Ⅰ-02-09]
<제시문 (가)> 모든 실수 \(x\)에 대하여 \(f(-x) = -f(x)\)를 만족시키는 삼차함수는 짝수 차수 항이 없으므로 \(f(x) = ax^3 + bx\;(a \ne 0)\) 꼴로 표현된다.
<제시문 (나)> 닫힌구간 \([0, 1]\)에서 연속이고 열린구간 \((0, 1)\)에서 미분가능한 함수 \(h(x)\)가 \(h(0) = h(1)\)을 만족시키면 \(h'(c) = 0\)인 실수 \(c\)가 열린구간 \((0, 1)\)에 적어도 하나 존재한다.
최고차항의 계수가 음수인 삼차함수 \(f(x)\)와 일차함수 \(g(x) = 3x\)가 모든 실수 \(x\)에 대하여 \(f(-x) = -f(x)\)를 만족시키고 \(f(1) = g(1),\; f(2) = 0\)일 때, 다음 물음에 답하시오.
[문항 1-1] (6점) 제시문 (가)를 이용하여 삼차함수 \(f(x)\)의 식을 구하고, 닫힌구간 \([0, 2]\)에서 \(f(x)\)의 최댓값을 구하시오.
[문항 1-2] (7점) 제시문 (나)를 이용하여 \(f'(c) = g'(c)\)를 만족시키는 실수 \(c\)가 열린구간 \((0, 1)\)에 오직 하나 존재함을 보이고, 그때의 \(c\)의 값을 구하시오.
[문항 1-3] (7점) \(1 \le x \le 2\)인 모든 실수 \(x\)에 대하여 부등식 \(f(x) \le g(x)\)가 성립함을 함수 \(d(x) = g(x) - f(x)\)를 인수분해하여 증명하시오.
[논술 답안 작성란 — 문항 1 ([1-1] 6점 / [1-2] 7점 / [1-3] 7점, 총 20점)]
• 제시문 (가), (나)의 수학적 정의와 정리를 명시하고 소문항 [1-1] → [1-2] → [1-3] 순서로 논리적 근거와 풀이 과정을 서술하시오.
2027학년도 대비 이화여자대학교 자연계열 수리논술 실전 모의고사 6회 (문제집) 대문항 5세트 (100분 / 100점 만점 · 논술100% · 수능최저 3합6)

[대문항 2] 삼차 다항식의 미분과 헤비사이드 부분분수 계수 항등식 (20점)

미적분Ⅰ Ⅱ-1. 미분계수와 도함수 (2026 이화여대 자연Ⅰ 2번 변형) | 배점 20점 (6+7+7점)
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅱ-1. 미분계수와 도함수 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.15 탐구 7062 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-02-01, 12미적Ⅰ-02-03, 12미적Ⅰ-02-04]
<제시문 (가)> 서로 다른 세 실수 \(b_1, b_2, b_3\)에 대하여 \(Q(x) = (x - b_1)(x - b_2)(x - b_3)\)를 미분하면 곱의 미분법에 의하여 \(Q'(b_1) = (b_1 - b_2)(b_1 - b_3) \ne 0\)이다.
<제시문 (나)> 이차 이하의 다항식 \(P(x)\)에 대하여 유리식 항등식 \(\dfrac{P(x)}{Q(x)} = \dfrac{c_1}{x - b_1} + \dfrac{c_2}{x - b_2} + \dfrac{c_3}{x - b_3}\)의 양변에 \(Q(x)\)를 곱한 다항식 항등식에 \(x = b_k\)를 대입하면 \(c_k = \dfrac{P(b_k)}{Q'(b_k)}\)가 성립한다.
다항식 \(Q(x) = (x - 1)(x - 2)(x - 4)\)와 이차다항식 \(P(x) = 3x^2 - 9x + 12\)에 대하여 모든 \(x \ne 1, 2, 4\)에서 \(\dfrac{P(x)}{Q(x)} = \dfrac{c_1}{x - 1} + \dfrac{c_2}{x - 2} + \dfrac{c_3}{x - 4}\)가 성립할 때, 다음 물음에 답하시오.
[문항 2-1] (6점) 제시문 (가)의 곱의 미분법을 이용하여 \(Q'(1),\; Q'(2),\; Q'(4)\)의 값을 각각 구하고, \(x \ne 1, 2, 4\)일 때 \(\dfrac{Q'(x)}{Q(x)} = \dfrac{1}{x - 1} + \dfrac{1}{x - 2} + \dfrac{1}{x - 4}\)가 성립함을 보이시오.
[문항 2-2] (7점) 제시문 (나)의 공식 \(c_k = \dfrac{P(b_k)}{Q'(b_k)}\)를 이용하여 세 상수 \(c_1,\; c_2,\; c_3\)의 값을 각각 구하시오.
[문항 2-3] (7점) [문항 2-2]에서 구한 \(c_1 + c_2 + c_3\)의 값이 \(P(x)\)의 이차항의 계수 \(3\)과 일치함을 확인하고, \(P_0(x) = x - 5\)와 같이 일차 이하의 다항식일 때는 부분분수 계수의 합 \(d_1 + d_2 + d_3\)이 \(0\)이 됨을 통분하여 증명하시오.
[논술 답안 작성란 — 문항 2 ([2-1] 6점 / [2-2] 7점 / [2-3] 7점, 총 20점)]
• 제시문 (가), (나)의 수학적 정의와 정리를 명시하고 소문항 [2-1] → [2-2] → [2-3] 순서로 논리적 근거와 풀이 과정을 서술하시오.
2027학년도 대비 이화여자대학교 자연계열 수리논술 실전 모의고사 6회 (문제집) 대문항 5세트 (100분 / 100점 만점 · 논술100% · 수능최저 3합6)

[대문항 3] 정적분으로 정의된 분할 구간 함수의 미분과 영점 존재성 (20점)

미적분Ⅰ Ⅲ-1. 정적분으로 정의된 함수 (2026 이화여대 자연Ⅰ 3번 변형) | 배점 20점 (6+7+7점)
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅲ-1. 부정적분과 정적분 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.20 탐구 7063 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-03-02, 12미적Ⅰ-03-03, 12미적Ⅰ-03-04]
<제시문 (가)> 닫힌구간 \([0, 1]\)에서 연속인 함수 \(f(t)\)에 대하여 \(H(x) = \int_{0}^{x} f(t)\,dt - \int_{x}^{1} f(t)\,dt\)라 하면, 정적분의 성질에 의해 \(H(x) = 2\int_{0}^{x} f(t)\,dt - \int_{0}^{1} f(t)\,dt\)이므로 \(H(x)\)는 미분가능하고 \(H'(x) = 2f(x)\)이다.
<제시문 (나)> \(F(x) = \int_{0}^{x} H(t)\,dt\)라 할 때 \(F(0) = F(1) = 0\)이면 롤의 정리에 의해 \(F'(c) = H(c) = 0\)인 \(c\)가 열린구간 \((0, 1)\)에 적어도 하나 존재한다.
닫힌구간 \([0, 1]\)에서 정의된 연속함수 \(f(x)\)에 대하여 함수 \(H(x) = \int_{0}^{x} f(t)\,dt - \int_{x}^{1} f(t)\,dt\)라 할 때, 다음 물음에 답하시오.
[문항 3-1] (6점) 제시문 (가)를 이용하여 \(H(0) + H(1) = 0\)임을 보이고, 이차함수 \(f(x) = 3x^2 - 2x\)일 때 함수 \(H(x)\)의 식을 구하시오.
[문항 3-2] (7점) [문항 3-1]의 \(f(x) = 3x^2 - 2x\)에 대하여 \(\int_{0}^{1} H(x)\,dx\)와 \(\int_{0}^{1} (1 - 2x)f(x)\,dx\)의 값을 각각 계산하여 두 정적분의 값이 서로 같음을 확인하시오.
[문항 3-3] (7점) 일반적인 연속함수 \(f(x)\)가 \(\int_{0}^{1} H(x)\,dx = 0\)을 만족시킬 때, \(\int_{0}^{c} f(t)\,dt = \int_{c}^{1} f(t)\,dt\)인 \(c \in (0, 1)\)이 존재함을 제시문 (나)로 증명하고, \(f(x) = 6x^2 - 6x + 1\)일 때 \(c \in (0, 1)\)의 값을 구하시오.
[논술 답안 작성란 — 문항 3 ([3-1] 6점 / [3-2] 7점 / [3-3] 7점, 총 20점)]
• 제시문 (가), (나)의 수학적 정의와 정리를 명시하고 소문항 [3-1] → [3-2] → [3-3] 순서로 논리적 근거와 풀이 과정을 서술하시오.
2027학년도 대비 이화여자대학교 자연계열 수리논술 실전 모의고사 6회 (문제집) 대문항 5세트 (100분 / 100점 만점 · 논술100% · 수능최저 3합6)

[대문항 4] 타원과 포물선의 자취 방정식 유도와 교점 좌표 추론 (20점)

기하 Ⅰ-1. 이차곡선 (2025 이화여대 자연Ⅱ 1번 변형) | 배점 20점 (6+7+7점)
[출처: 비상교육 기하 Ⅰ. 이차곡선 (DB: GEOM_Ch01_비상) PDF p.21 탐구 7064 변형 | 성취기준: 12기하01-01, 12기하01-04]
<제시문 (가)> 좌표평면 위의 두 정점 \(\mathrm{F}(0, c),\; \mathrm{F}'(0, -c)\)로부터의 거리의 합이 \(2b\;(b \gt c \gt 0)\)로 일정한 점 \(\mathrm{P}(x, y)\)가 그리는 도형은 타원 \(\dfrac{x^2}{b^2 - c^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1\)이다.
<제시문 (나)> 정점 \(\mathrm{A}(0, c)\)까지의 거리와 직선까지의 거리의 합 조건이 주어지면 무리방정식을 이항하여 양변을 제곱함으로써 포물선의 방정식을 유도할 수 있다.
좌표평면 위의 두 점 \(\mathrm{A}(0, 3),\; \mathrm{B}(0, -3)\)과 양의 실수 \(k\;(k \gt 3)\)에 대하여 다음 물음에 답하시오.
[문항 4-1] (6점) 두 점 \(\mathrm{A}(0, 3),\; \mathrm{B}(0, -3)\)으로부터의 거리의 합이 \(10\)인 점 \(\mathrm{P}(x, y)\)가 그리는 타원 \(S\)의 방정식을 구하시오.
[문항 4-2] (7점) \(y \ge 0\)인 점 \(\mathrm{Q}(x, y)\)에서 점 \(\mathrm{A}(0, 3)\)까지의 거리 \(d\)와 \(x\)축까지의 거리 \(y\)의 합이 \(d + y = k\)일 때, 점 \(\mathrm{Q}\)가 그리는 도형 \(T\)의 방정식을 \(y\)를 \(x^2\)과 \(k\)에 대한 식으로 나타내시오.
[문항 4-3] (7점) \(k = 5\)일 때 두 도형 \(S,\; T\)의 모든 교점의 좌표를 구하고, 이 두 교점과 타원의 꼭짓점 \((0, 5)\)를 꼭짓점으로 하는 삼각형의 넓이를 구하시오.
[논술 답안 작성란 — 문항 4 ([4-1] 6점 / [4-2] 7점 / [4-3] 7점, 총 20점)]
• 제시문 (가), (나)의 수학적 정의와 정리를 명시하고 소문항 [4-1] → [4-2] → [4-3] 순서로 논리적 근거와 풀이 과정을 서술하시오.
2027학년도 대비 이화여자대학교 자연계열 수리논술 실전 모의고사 6회 (문제집) 대문항 5세트 (100분 / 100점 만점 · 논술100% · 수능최저 3합6)

[대문항 5] 구간별 축소 정의된 연속함수의 정적분과 등비수열 부분합 (20점)

미적분Ⅰ Ⅲ-2. 정적분의 활용 · 대수 등비수열 (2025 이화여대 자연Ⅰ 2번 변형) | 배점 20점 (6+7+7점)
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅲ-2. 정적분의 활용 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.30 탐구 7065 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-03-03, 12미적Ⅰ-03-05]
<제시문 (가)> 닫힌구간 \([0, 2]\)에서 정의된 함수 \(f(x)\)가 모든 자연수 \(n\)과 \(2n \le x \le 2n + 2\)에서 \(f(x) = r^n f(x - 2n)\;(0 \lt r \lt 1)\)을 만족시키면, 구간 \([2n, 2n + 2]\)에서의 정적분은 \(\int_{2n}^{2n+2} f(x)\,dx = r^n \int_{0}^{2} f(x)\,dx\)이다.
<제시문 (나)> 첫째항이 \(A_1\)이고 공비가 \(r\;(r \ne 1)\)인 등비수열의 첫째항부터 제\(m\)항까지의 합은 \(\dfrac{A_1(1 - r^m)}{1 - r}\)이다.
구간 \([0, \infty)\)에서 정의된 연속함수 \(f(x)\)가 \(0 \le x \le 2\)에서 \(f(x) = 3x(2 - x)\)이고, 모든 자연수 \(n\)에 대하여 구간 \([2n, 2n + 2]\)에서 \(f(x) = \dfrac{1}{2^n}f(x - 2n)\)을 만족시킬 때, 다음 물음에 답하시오.
[문항 5-1] (6점) 기본 구간 \([0, 2]\)에서의 정적분 \(A_0 = \int_{0}^{2} f(x)\,dx\)의 값을 구하시오.
[문항 5-2] (7점) 구간 \([2, 4]\)에서 함수 \(f(x)\)의 식을 구하고, 제시문 (가)를 이용하여 \(A_n = \int_{2n}^{2n+2} f(x)\,dx\)를 \(n\)에 대한 식으로 나타내시오.
[문항 5-3] (7점) 곡선 \(y = f(x)\)와 \(x\)축 및 두 직선 \(x = 0,\; x = 2m\)으로 둘러싸인 부분의 넓이를 \(S_m\)이라 할 때, \(S_m\)을 \(m\)에 대한 식으로 구하고 \(S_5\)의 값을 기약분수로 구하시오.
[논술 답안 작성란 — 문항 5 ([5-1] 6점 / [5-2] 7점 / [5-3] 7점, 총 20점)]
• 제시문 (가), (나)의 수학적 정의와 정리를 명시하고 소문항 [5-1] → [5-2] → [5-3] 순서로 논리적 근거와 풀이 과정을 서술하시오.