[출처: 교과서 본문 대수 Ⅰ-1. 지수와 로그 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.2 유제 12 변형 | 성취기준: [12대수01-01], [12대수01-02]]
화공생명 2회 #7 · $a^{1/2}+a^{-1/2}$의 제곱과 세제곱 공식 결합 · [문항 7] Ⅰ. 지수와 로그 — 대칭 지수식의 거듭제곱 변형
[2회 #7] (10점)
양수 $a$가 $a^{1/2} + a^{-1/2} = 4$를 만족시킬 때, $\dfrac{a^2 + a^{-2} + 2}{a^{3/2} + a^{-3/2}}$의 값을 기약분수로 구하시오. (10점)
[화공생명 2회 #7 · $a^{1/2}+a^{-1/2}$의 제곱과 세제곱 공식 결합]
$t = a^{1/2}+a^{-1/2}=4$로 두고 $a+a^{-1}=t^2-2$, $a^2+a^{-2}=(a+a^{-1})^2-2$, $a^{3/2}+a^{-3/2}=t^3-3t$를 차례로 계산합니다.
[Step 1 · 3점] [문항 7] Ⅰ. 지수와 로그 — 대칭 지수식의 거듭제곱 변형
[Step 2 · 4점] 화공생명 2회 #7 · $a^{1/2}+a^{-1/2}$의 제곱과 세제곱 공식 결합
[Step 3 · 3점] $t = a^{1/2}+a^{-1/2}=4$로 두고 $a+a^{-1}=t^2-2$, $a^2+a^{-2}=(a+a^{-1})^2-2$, $a^{3/2}+a^{-3/2}=t^3-3t$를 차례로 계산합니다.
Ans:
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅱ-1. 삼각함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.13 유제 12 변형 | 성취기준: [12대수02-02]]
화공생명 2회 #8 · 코사인함수의 주기성과 대칭 축 합산 · [문항 8] Ⅱ. 삼각함수 — 삼각함수의 주기와 대칭성을 이용한 함수값의 합
[2회 #8] (10점)
함수 $\psi(x) = 3\cos\dfrac{\pi x}{4} + 2$의 주기를 $P$라 할 때, $P + \psi(1) + \psi(2) + \psi(3) + \psi(4)$의 값을 구하시오. (10점)
[화공생명 2회 #8 · 코사인함수의 주기성과 대칭 축 합산]
코사인함수의 주기 공식 $P = \frac{2\pi}{\pi/4}$와 대칭성 $\cos(\pi-\theta) = -\cos\theta$를 활용합니다.
[Step 1 · 3점] [문항 8] Ⅱ. 삼각함수 — 삼각함수의 주기와 대칭성을 이용한 함수값의 합
[Step 2 · 4점] 화공생명 2회 #8 · 코사인함수의 주기성과 대칭 축 합산
[Step 3 · 3점] 코사인함수의 주기 공식 $P = \frac{2\pi}{\pi/4}$와 대칭성 $\cos(\pi-\theta) = -\cos\theta$를 활용합니다.
Ans:
[출처: 미래엔(황선욱) 대수 Ⅲ-1. 등차수열과 등비수열 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.3 유제 12 변형 | 성취기준: [12대수03-02], [12대수03-03]]
화공생명 2회 #9 · 등비수열의 로그 변환을 통한 등차수열의 합 · [문항 9] Ⅲ. 수열 — 로그가 결합된 등비수열의 일반항과 급수 합
[2회 #9] (10점)
첫째항이 $2$이고 공비가 $4$인 등비수열 $\{b_n\}$에 대하여 $\displaystyle\sum_{k=1}^{10} \log_2 b_k$의 값을 구하시오. (10점)
[화공생명 2회 #9 · 등비수열의 로그 변환을 통한 등차수열의 합]
일반항 $b_k = 2 \cdot 4^{k-1} = 2^{2k-1}$을 구하여 $\log_2 b_k = 2k-1$로 변환합니다.
[Step 1 · 3점] [문항 9] Ⅲ. 수열 — 로그가 결합된 등비수열의 일반항과 급수 합
[Step 2 · 4점] 화공생명 2회 #9 · 등비수열의 로그 변환을 통한 등차수열의 합
[Step 3 · 3점] 일반항 $b_k = 2 \cdot 4^{k-1} = 2^{2k-1}$을 구하여 $\log_2 b_k = 2k-1$로 변환합니다.
Ans:
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅰ-1 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.5–9 유제 12 · (교과서 12–16쪽) / Ⅲ-2 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.24–26 유제 12 · (교과서 135–137쪽) 심화 | 성취기준: [12미적Ⅰ-01-02], [12미적Ⅰ-03-05]]
자연D형 제2회 #10 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 · [문항 10] 두 곡선 사이 넓이 + 2차 무한소 비의 극한
[2회 #10] (10점)
원점 $O$가 아닌 교점 $A$에서 만나는 직선 $y=x$와 무리곡선 $y=\sqrt{x}$가 있다. 곡선 위의 동점 $B(t, \sqrt{t})$ ($0 \lt t \lt 1$)에 대하여 삼각형 $OAB$의 넓이를 $T(t)$라 하고, 직선 $y=x$와 포물선 $y=x^2$ 및 직선 $x=t$로 둘러싸인 넓이를 $S(t)$라 할 때, 극한 $\displaystyle\lim_{t\to 1-} \dfrac{S(t)}{\{T(t)\}^2}$을 구하시오. (10점)
[그림] 문항 10번 함수·도형 개형
[자연D형 제2회 #10 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입]
$T(t) = \frac{1}{2}\sqrt{t}(1-\sqrt{t})$와 $S(t) = \frac{1}{6}(1-t)^2(1+2t)$에서 공통 영인자 $(1-\sqrt{t})^2$을 약분합니다.
[Step 1 · 3점] [문항 10] 두 곡선 사이 넓이 + 2차 무한소 비의 극한
[Step 2 · 4점] 자연D형 제2회 #10 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입
[Step 3 · 3점] $T(t) = \frac{1}{2}\sqrt{t}(1-\sqrt{t})$와 $S(t) = \frac{1}{6}(1-t)^2(1+2t)$에서 공통 영인자 $(1-\sqrt{t})^2$을 약분합니다.
Ans:
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-1. 미분계수와 도함수 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.2 유제 12 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-01], [12미적Ⅰ-02-03], [12미적Ⅰ-02-04]]
화공생명 2회 #11 · 두 다항함수의 곱의 미분계수 연립 · [문항 11] Ⅱ. 미분계수와 도함수 — 곱의 미분법과 접선의 기울기
[2회 #11] (10점)
두 다항함수 $\phi(x), \omega(x)$가 $\phi(1) = 3,\ \phi'(1) = -2,\ \omega(1) = 4,\ \omega'(1) = 5$를 만족시킬 때, 곡선 $y = (x^2 + 1)\phi(x)\omega(x)$ 위의 점 $(1, 24)$에서의 접선의 기울기를 구하시오. (10점)
[화공생명 2회 #11 · 두 다항함수의 곱의 미분계수 연립]
세 함수의 곱의 미분법 $(uvw)' = u'vw + uv'w + uvw'$에 $x=1$을 대입합니다.
[Step 1 · 3점] [문항 11] Ⅱ. 미분계수와 도함수 — 곱의 미분법과 접선의 기울기
[Step 2 · 4점] 화공생명 2회 #11 · 두 다항함수의 곱의 미분계수 연립
[Step 3 · 3점] 세 함수의 곱의 미분법 $(uvw)' = u'vw + uv'w + uvw'$에 $x=1$을 대입합니다.
Ans:
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.6 유제 12 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-07], [12미적Ⅰ-02-08]]
화공생명 2회 #12 · 이차 도함수의 두 실근 간격과 극값 차 공식 · [문항 12] Ⅱ. 도함수의 활용 — 삼차함수의 극댓값과 극솟값의 차
[2회 #12] (10점)
삼차함수 $G(x) = 2x^3 - 9x^2 + 12x + 5$의 극댓값 $M$과 극솟값 $m$에 대하여 $M + m$과 $M - m$의 값을 각각 구하시오. (10점)
[화공생명 2회 #12 · 이차 도함수의 두 실근 간격과 극값 차 공식]
도함수 $G'(x)=6(x-1)(x-2)=0$에서 극대점 $x=1$과 극소점 $x=2$를 구합니다.
[Step 1 · 3점] [문항 12] Ⅱ. 도함수의 활용 — 삼차함수의 극댓값과 극솟값의 차
[Step 2 · 4점] 화공생명 2회 #12 · 이차 도함수의 두 실근 간격과 극값 차 공식
[Step 3 · 3점] 도함수 $G'(x)=6(x-1)(x-2)=0$에서 극대점 $x=1$과 극소점 $x=2$를 구합니다.
Ans:
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.26 유제 12 · (교과서 75쪽) 예제 3 / Ⅲ-2 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.26 유제 12 · (교과서 137쪽) 심화 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-05], [12미적Ⅰ-03-05]]
자연D형 제2회 #13 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 · [문항 13] 실근의 개수 함수의 불연속 + 접선 + 넓이
[2회 #13] (10점)
양수 $a$에 대하여 구간별 함수 $f(x)=\begin{cases}x^3 & (x \lt 0)\\ ax(x-3) & (x\ge 0)\end{cases}$이 주어져 있다. 방정식 $f(x)=f(t)$의 서로 다른 실근의 개수를 $g(t)$라 할 때, $\left|\displaystyle\lim_{t\to k+}g(t)-\lim_{t\to k-}g(t)\right|=2$인 모든 실수 $k$의 합이 $0$이다. 점 $(0,-48)$에서 곡선에 그은 접선 $y=h(x)$와 곡선 $y=ax(x-3)$ 및 $y$축으로 둘러싸인 넓이를 구하시오. (10점)
[그림] 문항 13번 함수·도형 개형
[자연D형 제2회 #13 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입]
불연속 도약점 $t=3$과 $t=-\sqrt[3]{9a/4}$의 합이 $0$임에서 $a=12$를 구하고 접점 $s=2$를 찾아 적분합니다.
[Step 1 · 3점] [문항 13] 실근의 개수 함수의 불연속 + 접선 + 넓이
[Step 2 · 4점] 자연D형 제2회 #13 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입
[Step 3 · 3점] 불연속 도약점 $t=3$과 $t=-\sqrt[3]{9a/4}$의 합이 $0$임에서 $a=12$를 구하고 접점 $s=2$를 찾아 적분합니다.
Ans:
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-1. 부정적분과 정적분 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.3 유제 12 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-02], [12미적Ⅰ-03-03], [12미적Ⅰ-03-04]]
화공생명 2회 #14 · 정적분의 구간 결합 성질 $\int_a^c + \int_c^b = \int_a^b$ · [문항 14] Ⅲ. 부정적분과 정적분 — 구간이 분리된 정적분 결합과 극값 적분
[2회 #14] (10점)
정적분 $I = \displaystyle\int_{-1}^2 (4x^3 - 6x^2 + 2)\,dx + \int_2^3 (4x^3 - 6x^2 + 2)\,dx$의 값을 구하시오. (10점)
[화공생명 2회 #14 · 정적분의 구간 결합 성질 $\int_a^c + \int_c^b = \int_a^b$]
피적분함수가 동일하고 위끝·아래끝이 $2$로 이어지므로 단일 정적분 $\int_{-1}^3$으로 합쳐 계산합니다.
[Step 1 · 3점] [문항 14] Ⅲ. 부정적분과 정적분 — 구간이 분리된 정적분 결합과 극값 적분
[Step 2 · 4점] 화공생명 2회 #14 · 정적분의 구간 결합 성질 $\int_a^c + \int_c^b = \int_a^b$
[Step 3 · 3점] 피적분함수가 동일하고 위끝·아래끝이 $2$로 이어지므로 단일 정적분 $\int_{-1}^3$으로 합쳐 계산합니다.
Ans:
[출처: 미래엔(황선욱) 대수 Ⅲ-2. 수열의 합과 수학적 귀납법 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.6 유제 12 변형 | 성취기준: [12대수03-04], [12대수03-05], [12대수03-06]]
화공생명 2회 #15 · $a_{n+1} - a_n = 2n + 1$ 꼴의 축차대입 합산 · [문항 15] Ⅲ. 수열의 귀납적 정의 — 계차 구조 점화식과 제10항 추론
[2회 #15] (10점)
수열 $\{c_n\}$이 $c_1 = 3$이고 모든 자연수 $n$에 대하여 $c_{n+1} = c_n + 2n + 3$을 만족시킬 때, $c_{10}$의 값을 구하시오. (10점)
[화공생명 2회 #15 · $a_{n+1} - a_n = 2n + 1$ 꼴의 축차대입 합산]
$k=1$부터 $9$까지 $c_{k+1}-c_k = 2k+3$을 변변 더하여 $c_{10} = c_1 + \sum_{k=1}^9 (2k+3)$으로 계산합니다.
[Step 1 · 3점] [문항 15] Ⅲ. 수열의 귀납적 정의 — 계차 구조 점화식과 제10항 추론
[Step 2 · 4점] 화공생명 2회 #15 · $a_{n+1} - a_n = 2n + 1$ 꼴의 축차대입 합산
[Step 3 · 3점] $k=1$부터 $9$까지 $c_{k+1}-c_k = 2k+3$을 변변 더하여 $c_{10} = c_1 + \sum_{k=1}^9 (2k+3)$으로 계산합니다.
Ans: