2027학년도 가천대학교 약술형 논술 자연D형 (신소재·화공생명·배터리공학군) 모의고사 제1회 수학해설집
Track B (3점 · 4점 · 3점 = 10점) | 9 Pages
[출처: 대수 교과서 Ⅱ-1. 삼각함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.19 유제 12 · 예제 2·문제 4, p.38 기본 익히기 연계 | 성취기준: [12대수02-02]] 자연D형 제1회 #7 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 지수와 로그의 정의 및 밑변환 공식을 적용하여 주어진 대수식의 값을 구합니다.
[제1회 #7] (10점)
$a \gt 0,\ b \gt 0$이고, 함수 $f(x)=a\sin\dfrac{x}{2b}+c$의 주기가 $4\pi$, 최솟값이 $-3$이다. $f\left(\dfrac{\pi}{3}\right)=0$일 때, $a\times b\times c$의 값을 구하는 과정을 서술하시오. (단, $a, b, c$는 상수이다.)
[Track B · 자연D형 제1회 #7 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)주기는 $\dfrac{2\pi}{\frac{1}{2b}}=4\pi b=4\pi$이므로 $b=1$이고, $a \gt 0$이므로 최솟값은 $-a+c=-3$이다. (3점)
2줄 (40%)$f\left(\dfrac{\pi}{3}\right)=a\sin\dfrac{\pi}{6}+c=\dfrac{a}{2}+c=0$에서 $c=-\dfrac{a}{2}$이므로 $-\dfrac{3a}{2}=-3$, 즉 $a=2,\ c=-1$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $a\times b\times c=2\times1\times(-1)=-2$이다. (3점)
최종 정답 $-2$
Step [문항 7] 삼각함수의 그래프 — 주기·최솟값·함숫값 Score
Step 1 자연D형 제1회 #7 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 지수와 로그의 정의 및 밑변환 공식을 적용하여 주어진 대수식의 값을 구합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $-2$ 3점
[출처: 대수 Ⅰ-2 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.7–8 유제 12 · 로그함수의 그래프 / 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-1 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.6 유제 12 · 연계 | 성취기준: [12대수01-07], [12미적Ⅰ-02-04]] 자연D형 제1회 #8 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 삼각함수의 주기와 그래프의 대칭성 및 삼각방정식의 해 조건을 활용합니다.
[제1회 #8] (10점)
일차함수 $f(x)=a(x+2)$와 이차함수 $g(x)=b(x+c)^2$이 모든 실수 $x$에 대하여 다음 조건을 만족시킨다.
(가) $\{f(x)\}^2-4g(x)=8x+12$
(나) $f(x)-g'(x)=2$
두 함수 $y=\log_2 f(x)$, $y=\log_2\sqrt{g(x)}$의 그래프가 만나는 점의 $x$좌표를 구하는 과정을 서술하시오. (단, $a, b, c$는 상수이다.)
[Track B · 자연D형 제1회 #8 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)(나)에서 $a(x+2)-2b(x+c)=2$가 항등식이므로 $a=2b,\ 2a-2bc=2$이고, (가)의 $x^2$의 계수를 비교하면 $a^2=4b$이다. (3점)
2줄 (40%)$4b^2=4b,\ b\ne0$이므로 $b=1,\ a=2,\ c=1$이고 (가)의 나머지 계수도 성립한다. 즉 $f(x)=2(x+2),\ g(x)=(x+1)^2$이다. (4점)
3줄 (30%)진수 조건 $x \gt -2,\ x\ne-1$에서 $2(x+2)=|x+1|$을 풀면 $x \gt -1$일 때 $x=-3$(부적합), $-2 \lt x \lt -1$일 때 $x=-\dfrac{5}{3}$이다. (3점)
최종 정답 $x=-\dfrac{5}{3}$
Step [문항 8] 항등식·도함수 + 로그함수 그래프의 교점 Score
Step 1 자연D형 제1회 #8 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 삼각함수의 주기와 그래프의 대칭성 및 삼각방정식의 해 조건을 활용합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $x=-\dfrac{5}{3}$ 3점
[출처: 대수 Ⅰ-1 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.18–19 유제 12 · 로그의 정의와 성질 연계 | 성취기준: [12대수01-04], [12대수03-03] ※ 등비수열 단원 PDF는 DB 미수록] 자연D형 제1회 #9 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 등차·등비수열의 합 공식과 시그마의 성질을 이용하여 부분합을 계산합니다.
[제1회 #9] (10점)
첫째항이 $2\sqrt{2}$인 등비수열 $\{a_n\}$에 대하여 $\log_2\dfrac{a_2a_8}{a_3a_4a_6}=6$일 때, $a_m=\dfrac{1}{2^{21}}$을 만족시키는 자연수 $m$과 공비의 값을 모두 구하는 과정을 서술하시오.
[Track B · 자연D형 제1회 #9 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)등비중항의 성질에 의해 $a_2a_8=a_5^{\,2}=a_4a_6$이므로 $\dfrac{a_2a_8}{a_3a_4a_6}=\dfrac{1}{a_3}$이고, $\log_2\dfrac{1}{a_3}=6$에서 $a_3=2^{-6}$이다. (3점)
2줄 (40%)공비를 $r$이라 하면 $a_3=2^{\frac{3}{2}}r^2=2^{-6}$이므로 $r^2=2^{-\frac{15}{2}}$, 즉 $r=\pm2^{-\frac{15}{4}}$이다. (4점)
3줄 (30%)$a_m=2^{\frac{3}{2}}r^{m-1}=2^{-21} \gt 0$이려면 $m-1$은 짝수이고 $\dfrac{3}{2}-\dfrac{15}{4}(m-1)=-21$이므로 $m=7$이다. (두 공비 모두 성립) (3점)
최종 정답 $m=7,\ r=\pm2^{-\frac{15}{4}}$
Step [문항 9] 로그의 정의·지수법칙 + 등비수열 Score
Step 1 자연D형 제1회 #9 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 등차·등비수열의 합 공식과 시그마의 성질을 이용하여 부분합을 계산합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $m=7,\ r=\pm2^{-\frac{15}{4}}$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅰ-1 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.5 유제 12 · (교과서 12쪽) 예제 1 / Ⅲ-2 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.24–25 유제 12 · (교과서 135–136쪽) 연계 | 성취기준: [12미적Ⅰ-01-02], [12미적Ⅰ-03-05]] 자연D형 제1회 #10 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | $A(4,2)$에서 $T(t) = \sqrt{t}(2-\sqrt{t})$와 $S(t) = (64-t^3)/3$을 구해 $(2-\sqrt{t})$ 인수를 약분합니다.
[제1회 #10] (10점)
직선 $y=\dfrac{1}{2}x$가 곡선 $y=\sqrt{x}$와 만나는 점 중 원점 $O$가 아닌 점을 $A$라 하고, 점 $B(t,\sqrt{t})$에 대하여 삼각형 $OAB$의 넓이를 $T(t)$라 하자. 곡선 $y=x^2$과 $x$축 및 두 직선 $x=t,\ x=4$로 둘러싸인 부분의 넓이를 $S(t)$라 할 때, $\displaystyle\lim_{t\to4-}\dfrac{S(t)}{T(t)}$의 값을 구하는 과정을 서술하시오. (단, $0 \lt t \lt 4$)
문항 10 기하 다이어그램
[그림] 문항 10번 함수·도형 개형
[Track B · 자연D형 제1회 #10 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$A(4,2)$이므로 $T(t)=\dfrac{1}{2}\left|4\sqrt{t}-2t\right|=\sqrt{t}\,(2-\sqrt{t})$이고, $S(t)=\displaystyle\int_t^4x^2\,dx=\dfrac{64-t^3}{3}$이다. (3점)
2줄 (40%)$64-t^3=(4-t)(16+4t+t^2)=(2-\sqrt{t})(2+\sqrt{t})(16+4t+t^2)$이므로 $\dfrac{S(t)}{T(t)}=\dfrac{(2+\sqrt{t})(16+4t+t^2)}{3\sqrt{t}}$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $\displaystyle\lim_{t\to4-}\dfrac{S(t)}{T(t)}=\dfrac{4\times48}{3\times2}=32$이다. (3점)
최종 정답 $32$
Step [문항 10] 함수의 극한 + 넓이(정적분) Score
Step 1 자연D형 제1회 #10 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 $A(4,2)$에서 $T(t) = \sqrt{t}(2-\sqrt{t})$와 $S(t) = (64-t^3)/3$을 구해 $(2-\sqrt{t})$ 인수를 약분합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $32$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.42 유제 12 · (교과서 91쪽) 사차함수 그래프 개형, PDF p.46–47 (교과서 95–96쪽) 실근의 개수 연계 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-07], [12미적Ⅰ-02-08]] 자연D형 제1회 #11 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 구간별 함수의 연속성과 미분가능성 정의를 적용하여 미정계수를 연립합니다.
[제1회 #11] (10점)
사차함수 $f(x)=\dfrac{1}{4}x^4-2x^2+2$가 있다. 실수 $t$에 대하여 방정식 $|f(x)|=t$의 서로 다른 실근의 개수를 $g(t)$라 할 때, $\displaystyle\lim_{t\to2+}g(t)+\lim_{t\to2-}g(t)+g(2)$의 값을 구하는 과정을 서술하시오.
[Track B · 자연D형 제1회 #11 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$f'(x)=x^3-4x=x(x+2)(x-2)$이므로 $f(x)$는 극댓값 $f(0)=2$, 극솟값 $f(\pm2)=-2$를 갖고, $y=|f(x)|$는 $x=-2,0,2$에서 극댓값 $2$를 갖는다. (3점)
2줄 (40%)$y=|f(x)|$와 직선 $y=t$의 교점을 세면 $0 \lt t \lt 2$일 때 $8$개, $t=2$일 때 $5$개($x=-2,0,2$와 바깥 $2$개), $t \gt 2$일 때 $2$개이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $\displaystyle\lim_{t\to2+}g(t)+\lim_{t\to2-}g(t)+g(2)=2+8+5=15$이다. (3점)
최종 정답 $15$
Step [문항 11] 그래프의 개형과 실근의 개수 + 한쪽 극한 Score
Step 1 자연D형 제1회 #11 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 구간별 함수의 연속성과 미분가능성 정의를 적용하여 미정계수를 연립합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $15$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅰ-1 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.16 유제 12 · (교과서 23쪽) 함수의 극한의 대소 관계 / Ⅲ-1 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.16–17 유제 12 · (교과서 127–128쪽) 적분과 미분의 관계 | 성취기준: [12미적Ⅰ-01-02], [12미적Ⅰ-03-04], [12미적Ⅰ-02-07]] 자연D형 제1회 #12 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 접선의 기울기와 도함수의 극값 성질을 이용하여 다항함수의 식을 완성합니다.
[제1회 #12] (10점)
다음 조건을 만족시키는 모든 다항함수 $f(x)$에 대하여 $f(-1)$의 최솟값을 구하는 과정을 서술하시오. (단, $f(x)$의 계수는 모두 정수이다.)
(가) $x\ge1$인 모든 실수 $x$에 대하여 $x^2 \lt f\left(\dfrac{x-1}{3}\right)$이다.
(나) $x\ge2$인 모든 실수 $x$에 대하여 $f\left(\dfrac{x-2}{3}\right) \lt x^2$이다.
(다) 함수 $\displaystyle\int_0^x f(t)\,dt$는 $x=-\dfrac{1}{3}$에서 극값을 갖는다.
[Track B · 자연D형 제1회 #12 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$u\ge0$에 대하여 $(3u+1)^2 \lt f(u) \lt (3u+2)^2$이므로 극한의 대소 관계에서 $f(u)=9u^2+pu+q$이고, $6u+1 \lt pu+q \lt 12u+4$에서 $6\le p\le12,\ q\in\{2,3\}$이다. (3점)
2줄 (40%)(다)에서 $f\left(-\dfrac13\right)=1-\dfrac{p}{3}+q=0$이므로 $p=3q+3$이고, $(p,q)=(9,2),(12,3)$은 모두 범위를 만족하며 판별식이 양수라 부호가 바뀐다. (4점)
3줄 (30%)$f(-1)=9-p+q$의 값은 $2$ 또는 $0$이므로 최솟값은 $0$이다. (3점)
최종 정답 $0$
Step [문항 12] 함수의 극한의 대소 관계 + 정적분으로 정의된 함수의 극값 Score
Step 1 자연D형 제1회 #12 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 접선의 기울기와 도함수의 극값 성질을 이용하여 다항함수의 식을 완성합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $0$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.26 유제 12 · (교과서 75쪽) 예제 3 점에서 그은 접선 / Ⅲ-2 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.26 유제 12 · (교과서 137쪽) 연계 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-05], [12미적Ⅰ-03-05]] 자연D형 제1회 #13 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 실근 개수 함수 $g(t)$가 $2$만큼 변하는 불연속점 $t=4, -\sqrt[3]{4a}$의 합에서 $a=2$를 구하고 접선과 넓이를 적분합니다.
[제1회 #13] (10점)
상수 $a\ (a \gt 0)$에 대하여 함수 $f(x)=\begin{cases}x^3 & (x \lt 0)\\ ax(x-4) & (x\ge0)\end{cases}$이다. 실수 $t$에 대하여 $x$에 대한 방정식 $f(x)=f(t)$의 서로 다른 실근의 개수를 $g(t)$라 하고, 점 $(0,-18)$에서 곡선 $y=f(x)$에 그은 접선의 방정식을 $y=h(x)$라 하자. $\left|\displaystyle\lim_{t\to k+}g(t)-\lim_{t\to k-}g(t)\right|=2$를 만족시키는 모든 실수 $k$의 값의 합이 $2$일 때, 곡선 $y=ax(x-4)$와 $y$축 및 직선 $y=h(x)$로 둘러싸인 부분의 넓이를 구하는 과정을 서술하시오.
문항 13 기하 다이어그램
[그림] 문항 13번 함수·도형 개형
[Track B · 자연D형 제1회 #13 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$y=f(x)$와 직선 $y=c$의 교점은 $c \gt 0$: 1개, $c=0$: 2개, $-4a \lt c \lt 0$: 3개, $c=-4a$: 2개, $c \lt -4a$: 1개이므로, $g(t)$가 $2$만큼 뛰는 곳은 $f(t)=-4a$를 가로지르는 $t=-\sqrt[3]{4a}$와 $f(t)=0$을 가로지르는 $t=4$이다. (3점)
2줄 (40%)$4-\sqrt[3]{4a}=2$에서 $a=2$이다. 접점 $(s,2s^2-8s)\ (s\ge0)$의 접선 $y=(4s-8)(x-s)+2s^2-8s$가 $(0,-18)$을 지나므로 $-2s^2=-18,\ s=3$, 즉 $h(x)=4x-18$이다. (4점)
3줄 (30%)구하는 넓이는 $\displaystyle\int_0^3\{(2x^2-8x)-(4x-18)\}dx=\int_0^3 2(x-3)^2dx=18$이다. (3점)
최종 정답 $18$
Step [문항 13] 실근의 개수 함수의 불연속 + 접선 + 넓이 Score
Step 1 자연D형 제1회 #13 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 실근 개수 함수 $g(t)$가 $2$만큼 변하는 불연속점 $t=4, -\sqrt[3]{4a}$의 합에서 $a=2$를 구하고 접선과 넓이를 적분합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $18$ 3점
[출처: 대수 Ⅱ-1 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.25 유제 12 · 예제 4, p.26 예제 5 삼각방정식 연계 | 성취기준: [12대수02-02]] 자연D형 제1회 #14 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 정적분으로 정의된 함수의 위끝·아래끝 성질과 미분법을 결합합니다.
[제1회 #14] (10점)
$0\le x\le\dfrac{4\pi}{3}$일 때, 방정식 $$\sin^2\left(x+\dfrac{\pi}{3}\right)+a\sin\left(x+\dfrac{5\pi}{6}\right)-a\cos\left(x+\dfrac{4\pi}{3}\right)+3a-4=0$$의 서로 다른 실근의 개수가 $2$가 되도록 하는 정수 $a$의 값을 모두 구하는 과정을 서술하시오.
[Track B · 자연D형 제1회 #14 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$\theta=x+\dfrac{\pi}{3}\in\left[\dfrac{\pi}{3},\dfrac{5\pi}{3}\right]$, $c=\cos\theta$라 하면 $\sin\left(x+\dfrac{5\pi}{6}\right)=c,\ \cos\left(x+\dfrac{4\pi}{3}\right)=-c$이므로 방정식은 $c^2+3=a(2c+3)$이다. (3점)
2줄 (40%)$c\in[-1,\tfrac12]$이고 $c=-1$이면 $x$는 1개, $-1 \lt c\le\tfrac12$이면 2개이다. $\varphi(c)=\dfrac{c^2+3}{2c+3}$은 $\varphi'(c)=\dfrac{2(c^2+3c-3)}{(2c+3)^2} \lt 0$이라 감소하고 $\varphi(-1)=4,\ \varphi(\tfrac12)=\tfrac{13}{16}$이다. (4점)
3줄 (30%)실근이 2개 $\iff \dfrac{13}{16}\le a \lt 4$이므로 정수 $a$는 $1,\ 2,\ 3$이다. (3점)
최종 정답 $a=1,\ 2,\ 3$
Step [문항 14] 삼각함수를 포함한 방정식의 실근의 개수 Score
Step 1 자연D형 제1회 #14 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 정적분으로 정의된 함수의 위끝·아래끝 성질과 미분법을 결합합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $a=1,\ 2,\ 3$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.24–25 유제 12 · (교과서 73–74쪽) 접선의 방정식, PDF p.58 (교과서 107쪽) 대단원 평가 연계 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-05], [12미적Ⅰ-02-07]] 자연D형 제1회 #15 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 수열의 귀납적 정의와 점화식 규칙을 단계별로 추적하여 목표 항을 구합니다.
[제1회 #15] (10점)
최고차항의 계수가 $1$인 삼차함수 $f(x)$가 다음 조건을 만족시킨다.
(가) 곡선 $y=f(x)$ 위의 점 $(2, f(2))$에서의 접선의 방정식이 $y=-3x+9$이다.
(나) $f(0)=1$
함수 $f(x)$의 극댓값과 극솟값을 모두 구하는 과정을 서술하시오.
[Track B · 자연D형 제1회 #15 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$f(x)=x^3+bx^2+cx+1$이라 하면 (가)에서 $f(2)=-6+9=3,\ f'(2)=-3$이다. (3점)
2줄 (40%)$8+4b+2c+1=3,\ 12+4b+c=-3$을 연립하면 $b=-6,\ c=9$이므로 $f'(x)=3x^2-12x+9=3(x-1)(x-3)$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 극댓값은 $f(1)=5$, 극솟값은 $f(3)=1$이다. (3점)
최종 정답 극댓값 $5$, 극솟값 $1$
Step [문항 15] 접선의 방정식 + 극대·극소 Score
Step 1 자연D형 제1회 #15 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 수열의 귀납적 정의와 점화식 규칙을 단계별로 추적하여 목표 항을 구합니다. 4점
Step 3 최종 정답: 극댓값 $5$, 극솟값 $1$ 3점