2027학년도 가천대학교 자연E형 모의고사 1~10회 수학풀이집
Track B Solutions (45 Items)
[출처: 대수 Ⅱ-1 삼각함수 — 삼각함수 사이의 관계 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.14 유제 13 · 예제 3 변형 / 삼각방정식 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.25–26 유제 13 · 예제 5 변형 | 성취기준: [12대수02-02]] Archive Code: GACHON-E-R1-Q7-SOL (1/45)
[R1 · Q7] (10점)
${}0 \le x \lt \dfrac{\pi}{2}$일 때, 방정식 $${}\sin^2 x + \sqrt{3}\sin x\cos x - 6\cos^2 x = 0$$의 실근을 구하는 과정을 서술하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R1-Q7 (10점)]
Step A (30%)${}\cos x = 0$이면 주어진 식에서 ${}\sin^2 x = 0$이 되어 ${}\sin^2 x + \cos^2 x = 1$에 모순이므로 ${}\cos x \ne 0$이다. 양변을 ${}\cos^2 x$로 나누고 ${}\tan x = t$로 놓으면 ${}t^2 + \sqrt{3}\,t - 6 = 0$이다. (3점)
Step B (40%)${}(t - \sqrt{3})(t + 2\sqrt{3}) = 0$에서 ${}t = \sqrt{3}$ 또는 ${}t = -2\sqrt{3}$이다. ${}0 \le x \lt \dfrac{\pi}{2}$에서 ${}\tan x \ge 0$이므로 ${}\tan x = \sqrt{3}$이다. (4점)
Step C (30%)${}0 \le x \lt \dfrac{\pi}{2}$에서 ${}\tan x = \sqrt{3}$을 만족시키는 ${}x$는 ${}x = \dfrac{\pi}{3}$ 하나뿐이다. (3점)
최종 정답 ${}x = \dfrac{\pi}{3}$
[출처: 미래엔 대수 Ⅲ-3 수열의 귀납적 정의 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.3 유제 13 · (교과서 156쪽) 예제 1 변형 / 로그의 성질 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.20 유제 13 · 예제 2 변형 | 성취기준: [12대수03-03], [12대수03-06], [12대수01-04]] Archive Code: GACHON-E-R1-Q8-SOL (2/45)
[R1 · Q8] (10점)
수열 ${}\{a_n\}$의 첫째항부터 제${}n$항까지의 합을 ${}S_n$이라 하자. ${}S_1 = 3$이고 모든 자연수 ${}n$에 대하여 $${}S_{n+1} = 2S_n + 5$$를 만족시킬 때, ${}\log_4 \dfrac{a_7}{2}$의 값과 ${}S_8$의 값을 모두 구하는 과정을 서술하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R1-Q8 (10점)]
Step A (30%)${}S_{n+1} + 5 = 2(S_n + 5)$이므로 수열 ${}\{S_n + 5\}$는 첫째항 ${}S_1 + 5 = 8$, 공비 ${}2$인 등비수열이고 ${}S_n = 8\cdot 2^{n-1} - 5 = 2^{n+2} - 5$이다. (3점)
Step B (40%)${}n \ge 2$일 때 ${}a_n = S_n - S_{n-1} = 2^{n+2} - 2^{n+1} = 2^{n+1}$ (단, ${}a_1 = 3$은 이 식을 따르지 않는다). 따라서 ${}a_7 = 2^8$이고 ${}\log_4 \dfrac{a_7}{2} = \log_{2^2} 2^7 = \dfrac{7}{2}$이다. (4점)
Step C (30%)${}S_8 = 2^{10} - 5 = 1019$이므로 구하는 값은 ${}\log_4 \dfrac{a_7}{2} = \dfrac{7}{2}$, ${}S_8 = 1019$이다. (3점)
최종 정답 ${}\log_4 \dfrac{a_7}{2} = \dfrac{7}{2},\ S_8 = 1019$
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅰ-2 연속함수의 성질 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.29 유제 13 · (교과서 36쪽) 문제 1 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-01-03], [12미적Ⅰ-01-04]] Archive Code: GACHON-E-R1-Q9-SOL (3/45)
[R1 · Q9] (10점)
함수 ${}f(x) = x^2 - 4x + k$에 대하여 함수 $${}y = \dfrac{2x - 1}{\{f(x)\}^2 - 2x f(x) + 3f(x)}$$가 실수 전체의 집합에서 연속이 되도록 하는 실수 ${}k$의 값의 범위를 구하는 과정을 서술하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R1-Q9 (10점)]
Step A (30%)분모는 ${}f(x)\{f(x) - 2x + 3\} = (x^2 - 4x + k)(x^2 - 6x + k + 3)$이고, 분수함수는 분모가 ${}0$이 아닌 곳에서 연속이므로 모든 실수 ${}x$에 대하여 분모가 ${}0$이 아니어야 한다. (3점)
Step B (40%)두 이차방정식이 모두 실근을 갖지 않아야 하므로 ${}\dfrac{D_1}{4} = 4 - k \lt 0$에서 ${}k \gt 4$, ${}\dfrac{D_2}{4} = 9 - (k + 3) \lt 0$에서 ${}k \gt 6$이다. (4점)
Step C (30%)두 조건을 동시에 만족시키는 범위는 ${}k \gt 6$이다. (3점)
최종 정답 ${}k \gt 6$
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅱ-2 함수의 그래프 — 닫힌구간에서의 최대·최소 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.43 유제 13 · (교과서 92쪽) 예제 3 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-07], [12미적Ⅰ-02-08]] Archive Code: GACHON-E-R1-Q10-SOL (4/45)
[R1 · Q10] (10점)
실수 ${}t\ (0 \le t \le 2)$에 대하여 점 ${}(t, \sqrt{8 - t^3})$과 원점 사이의 거리의 제곱을 ${}f(t)$라 하자. 닫힌구간 ${}[0, 2]$에서 함수 ${}f(t)$의 최댓값과 최솟값을 각각 ${}M, m$이라 할 때, ${}M \times m$의 값을 구하는 과정을 서술하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R1-Q10 (10점)]
Step A (30%)${}f(t) = t^2 + (8 - t^3) = -t^3 + t^2 + 8$이므로 ${}f'(t) = -3t^2 + 2t = -t(3t - 2)$이고, ${}f'(t) = 0$에서 ${}t = 0$ 또는 ${}t = \dfrac{2}{3}$이다. (3점)
Step B (40%)${}f(t)$는 ${}\left[0, \dfrac{2}{3}\right]$에서 증가, ${}\left[\dfrac{2}{3}, 2\right]$에서 감소하므로 ${}f\left(\dfrac{2}{3}\right) = -\dfrac{8}{27} + \dfrac{4}{9} + 8 = \dfrac{220}{27}$, ${}f(0) = 8$, ${}f(2) = 4$를 비교한다. (4점)
Step C (30%)${}M = \dfrac{220}{27}$, ${}m = 4$이므로 ${}M \times m = \dfrac{880}{27}$이다. (3점)
최종 정답 ${}\dfrac{880}{27}$
[출처: 대수 Ⅱ-1 삼각함수의 그래프 — 탄젠트함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.23–24 유제 13 · 예제 3 변형 | 성취기준: [12대수02-02]] Archive Code: GACHON-E-R1-Q11-SOL (5/45)
[R1 · Q11] (10점)
${}-\dfrac{1}{2} \lt x \lt \dfrac{3}{2}$에서 기울기가 양수이고 점 ${}\left(\dfrac{1}{2}, 0\right)$을 지나는 직선과 함수 ${}y = \tan \pi x$의 그래프가 만나는 두 점의 ${}x$좌표를 각각 ${}a, b\ (a \lt b)$라 하자. ${}2a + b = \dfrac{2}{3}$일 때, ${}\cos\dfrac{(a + 2b)\pi}{2}$의 값을 구하는 과정을 서술하시오. (단, 직선의 기울기는 ${}\pi$보다 작다.) (10점)
문항 11 기하 다이어그램
[그림] 문항 11번 함수·도형 개형
[Step-by-Step Solution · R1-Q11 (10점)]
Step A (30%)${}\tan \pi(1 - x) = -\tan \pi x$이므로 ${}y = \tan \pi x$의 그래프는 점 ${}\left(\dfrac{1}{2}, 0\right)$에 대하여 대칭이고, 이 점을 지나는 직선도 같은 점에 대하여 대칭이므로 두 교점도 대칭이다. 즉 ${}a + b = 1$이다. (3점)
Step B (40%)${}a + b = 1$, ${}2a + b = \dfrac{2}{3}$을 연립하면 ${}a = -\dfrac{1}{3}$, ${}b = \dfrac{4}{3}$이다. (이때 ${}\tan\dfrac{4\pi}{3} = \sqrt{3}$이므로 기울기는 ${}\sqrt{3} \div \left(\dfrac{4}{3} - \dfrac{1}{2}\right) = \dfrac{6\sqrt{3}}{5}$로 양수이고 ${}\pi$보다 작아 조건에 맞다.) (4점)
Step C (30%)${}a + 2b = \dfrac{7}{3}$이므로 ${}\cos\dfrac{7\pi}{6} = -\dfrac{\sqrt{3}}{2}$이다. (3점)
최종 정답 ${}-\dfrac{\sqrt{3}}{2}$
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅰ-1 함수의 극한의 대소 관계 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.17 유제 13 · (교과서 24쪽) 예제 4 변형 / 미분계수 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.6 유제 13 · (교과서 55쪽) 예제 2 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-01-02], [12미적Ⅰ-02-01]] Archive Code: GACHON-E-R1-Q12-SOL (6/45)
[R1 · Q12] (10점)
최고차항의 계수가 ${}1$인 삼차함수 ${}f(x)$가 ${}0$이 아닌 모든 실수 ${}x$에 대하여 $${}f'(x) - f'(0) + 4x - 6 \le \frac{f(2x) - f(0)}{2x} \le x^4 + 6x^2 - 2$$를 만족시킬 때, ${}f'(3)$의 값을 구하는 과정을 서술하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R1-Q12 (10점)]
Step A (30%)${}f(x) = x^3 + px^2 + qx + r$이라 하면 ${}\dfrac{f(2x) - f(0)}{2x} = 4x^2 + 2px + q$, ${}f'(x) - f'(0) = 3x^2 + 2px$이다. (3점)
Step B (40%)왼쪽 부등식은 ${}x^2 - 4x + q + 6 \ge 0$이므로 ${}\dfrac{D}{4} = 4 - (q + 6) \le 0$, 즉 ${}q \ge -2$이다. 오른쪽 부등식에서 ${}x \to 0$일 때 ${}q \le -2$이므로 ${}q = -2$이고, 이때 ${}x^4 + 2x^2 - 2px \ge 0$에서 ${}x \to 0+$, ${}x \to 0-$를 각각 생각하면 ${}p \le 0$, ${}p \ge 0$이므로 ${}p = 0$이다. (4점)
Step C (30%)${}f'(x) = 3x^2 - 2$이므로 ${}f'(3) = 25$이다. (3점)
최종 정답 ${}25$
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅰ-1 함수의 극한에 대한 성질 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.15 유제 13 · (교과서 22쪽) 예제 3 변형 / 절댓값을 포함한 정적분 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.16 유제 13 · (교과서 127쪽) 예제 3 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-01-02], [12미적Ⅰ-03-04]] Archive Code: GACHON-E-R1-Q13-SOL (7/45)
[R1 · Q13] (10점)
최고차항의 계수가 ${}1$인 다항함수 ${}f(x)$가 다음 조건을 만족시킨다.
(가) ${}\displaystyle\lim_{x \to \infty} \frac{f(x)}{x f'(x)} = \frac{1}{3}$
(나) ${}\displaystyle\lim_{x \to 0} \left\{\left(x - \frac{1}{x}\right) f(x)\right\}$가 존재한다.
(다) ${}\displaystyle\lim_{x \to 1} \left\{\left(x - \frac{1}{x}\right) \frac{1}{f(x)}\right\} = -1$
${}\displaystyle\int_{0}^{3} |f(x)|\,dx$의 값을 구하는 과정을 서술하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R1-Q13 (10점)]
Step A (30%)${}f(x)$의 차수를 ${}n$이라 하면 (가)의 극한값은 ${}\dfrac{1}{n}$이므로 ${}n = 3$이다. (나)에서 ${}\left(x - \dfrac{1}{x}\right) f(x) = \dfrac{(x^2 - 1)f(x)}{x}$의 극한이 존재하므로 ${}f(0) = 0$이다. (3점)
Step B (40%)(다)에서 분자 ${}x^2 - 1 \to 0$인데 극한값이 ${}0$이 아니므로 ${}f(1) = 0$이다. ${}f(x) = x(x - 1)(x - c)$로 놓으면 (다)의 극한은 ${}\dfrac{x + 1}{x^2(x - c)} \to \dfrac{2}{1 - c} = -1$이므로 ${}c = 3$, ${}f(x) = x^3 - 4x^2 + 3x$이다. (4점)
Step C (30%)${}[0,1]$에서 ${}f \ge 0$, ${}[1,3]$에서 ${}f \le 0$이므로 ${}\displaystyle\int_0^1 f\,dx - \int_1^3 f\,dx = \frac{5}{12} + \frac{8}{3} = \frac{37}{12}$이다. (3점)
최종 정답 ${}\dfrac{37}{12}$
[출처: 대수 Ⅰ-2 로그함수의 그래프 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.8 유제 13 · 예제 1 변형 / 지수함수와 로그함수의 활용 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.14 유제 13 · 예제 1 변형 | 성취기준: [12대수01-07], [12대수01-08]] Archive Code: GACHON-E-R1-Q14-SOL (8/45)
[R1 · Q14] (10점)
점 ${}A$의 좌표를 ${}(-3, 0)$이라 하고, 함수 ${}f(x) = \log_3 (x + 3)$의 그래프가 ${}y$축과 만나는 점을 ${}B$라 하자. ${}2$ 이상인 자연수 ${}n$에 대하여 곡선 ${}y = f(x)$ 위의 ${}x$좌표가 ${}3^n$인 점을 ${}P$라 하고 두 삼각형 ${}PBO$, ${}PBA$의 넓이의 차를 ${}S_n$이라 할 때, ${}S_n \gt 30$을 만족시키는 자연수 ${}n$의 최솟값을 구하는 과정을 서술하시오. (단, ${}O$는 원점이다.) (10점)
문항 14 기하 다이어그램
[그림] 문항 14번 함수·도형 개형
[Step-by-Step Solution · R1-Q14 (10점)]
Step A (30%)${}B(0, 1)$, ${}P(3^n, Y)$ (단, ${}Y = \log_3(3^n + 3)$)라 하면 ${}\triangle PBO = \dfrac{1}{2}\cdot 1 \cdot 3^n$, ${}\triangle PBA = \dfrac{1}{2}\left|3\cdot Y - (3^n + 3)\cdot 1\right| = \dfrac{1}{2}(3^n + 3 - 3Y)$이다. (3점)
Step B (40%)${}S_n = \dfrac{3}{2}(Y - 1) = \dfrac{3}{2}\log_3 \dfrac{3^n + 3}{3} = \dfrac{3}{2}\log_3(3^{n-1} + 1)$이므로 ${}S_n \gt 30 \iff 3^{n-1} + 1 \gt 3^{20}$이다. (4점)
Step C (30%)${}n - 1 \le 19$이면 ${}3^{n-1} + 1 \le 3^{19} + 1 \lt 3^{20}$, ${}n = 21$이면 ${}3^{20} + 1 \gt 3^{20}$이므로 최솟값은 ${}21$이다. (3점)
최종 정답 ${}21$
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅲ-1 부정적분 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.9 유제 13 · (교과서 120쪽) 예제 2 변형 / 방정식의 실근의 개수 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.47 유제 13 · (교과서 96쪽) 예제 2 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-02], [12미적Ⅰ-02-09]] Archive Code: GACHON-E-R1-Q15-SOL (9/45)
[R1 · Q15] (10점)
실수 ${}a$에 대하여 함수 ${}f(x) = (x - 1)(x - a)$의 한 부정적분을 ${}F(x)$라 하자. ${}x$에 대한 방정식 ${}F(x) = 0$의 서로 다른 실근의 개수가 ${}2$일 때, ${}F(0)$의 최솟값을 구하는 과정을 서술하시오. (단, ${}1 \lt a \le 4$) (10점)
[Step-by-Step Solution · R1-Q15 (10점)]
Step A (30%)${}F(x) = \dfrac{1}{3}x^3 - \dfrac{1+a}{2}x^2 + ax + C$이고 ${}F'(x) = f(x)$이므로 ${}F$는 ${}x = 1$에서 극대, ${}x = a$에서 극소이다. 서로 다른 실근이 ${}2$개이려면 ${}F(1) = 0$ 또는 ${}F(a) = 0$이어야 한다. (3점)
Step B (40%)${}F(1) = 0$이면 ${}F(0) = C = \dfrac{1}{6} - \dfrac{a}{2}$, ${}F(a) = 0$이면 ${}F(0) = C = \dfrac{a^3}{6} - \dfrac{a^2}{2}$이다. 앞의 것은 ${}a = 4$에서 최소 ${}-\dfrac{11}{6}$, 뒤의 것은 ${}g(a) = \dfrac{a^3}{6} - \dfrac{a^2}{2}$, ${}g'(a) = \dfrac{a(a-2)}{2}$에서 ${}a = 2$일 때 최소 ${}-\dfrac{2}{3}$이다. (4점)
Step C (30%)${}-\dfrac{11}{6} \lt -\dfrac{2}{3}$이므로 ${}F(0)$의 최솟값은 ${}-\dfrac{11}{6}$이다. (3점)
최종 정답 ${}-\dfrac{11}{6}$
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅰ-1. 지수와 로그 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.2 유제 13 변형 | 성취기준: [12대수01-01], [12대수01-02]] Archive Code: GACHON-E-R2-Q7-SOL (10/45)
[R2 · Q7] (10점)
두 양수 ${}p, q$가 ${}\sqrt[5]{p^3} = 125$, ${}\sqrt[3]{q^2} = 81$을 만족시킬 때, ${}\log_5 p + \log_3 q$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R2-Q7 (10점)]
Step A (30%)거듭제곱근을 유리수 지수로 나타내면 ${}p^{3/5} = 125 = 5^3$에서 ${}p = 5^5$이다. (3점)
Step B (40%)마찬가지로 ${}q^{2/3} = 81 = 3^4$에서 ${}q^{1/3} = 3^2$이므로 ${}q = 3^6$이다. (4점)
Step C (30%)따라서 ${}\log_5 p + \log_3 q = \log_5 5^5 + \log_3 3^6 = 5 + 6 = 11$이다. (3점)
최종 정답 ${}11$
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅰ-2. 지수함수와 로그함수 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.8 유제 13 변형 | 성취기준: [12대수01-07], [12대수01-08]] Archive Code: GACHON-E-R2-Q8-SOL (11/45)
[R2 · Q8] (10점)
닫힌구간 ${}[1, 6]$에서 함수 ${}\Lambda(x) = \log_3(x^2 - 6x + 18)$의 최댓값을 ${}M$, 최솟값을 ${}m$이라 할 때, ${}3^M + 3^m$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R2-Q8 (10점)]
Step A (30%)진수를 완전제곱식으로 변형하면 ${}u(x) = x^2 - 6x + 18 = (x - 3)^2 + 9$이다. (3점)
Step B (40%)닫힌구간 ${}[1, 6]$에서 ${}x = 3$일 때 진수의 최솟값은 ${}9$이고, ${}x = 6$일 때 진수의 최댓값은 ${}(6 - 3)^2 + 9 = 18$이다. (4점)
Step C (30%)밑 ${}3 \gt 1$이므로 ${}M = \log_3 18,\ m = \log_3 9$이고, 따라서 ${}3^M + 3^m = 18 + 9 = 27$이다. (3점)
최종 정답 ${}27$
[출처: 미래엔(황선욱) 대수 Ⅲ-1. 등차수열과 등비수열 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.3 유제 13 변형 | 성취기준: [12대수03-02], [12대수03-03]] Archive Code: GACHON-E-R2-Q9-SOL (12/45)
[R2 · Q9] (10점)
공차가 양수인 등차수열 ${}\{\alpha_n\}$에서 ${}\alpha_1 + \alpha_2 + \alpha_3 = 15$이고, 세 항 ${}\alpha_1, \alpha_2 + 1, \alpha_3 + 5$가 이 순서대로 등비수열을 이룰 때, ${}\alpha_{10}$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R2-Q9 (10점)]
Step A (30%)등차중항 성질에 의하여 ${}\alpha_1 + \alpha_2 + \alpha_3 = 3\alpha_2 = 15$이므로 ${}\alpha_2 = 5$이다. (3점)
Step B (40%)공차를 ${}d$ (${}d \gt 0$)라 하면 ${}\alpha_1 = 5 - d,\ \alpha_3 = 5 + d$이고, 등비중항 조건에서 ${}(5 + 1)^2 = (5 - d)(10 + d) \iff 36 = 50 - 5d - d^2$이다. (4점)
Step C (30%)${}d^2 + 5d - 14 = (d + 7)(d - 2) = 0$에서 ${}d = 2$이므로 ${}\alpha_{10} = \alpha_2 + 8d = 5 + 16 = 21$이다. (3점)
최종 정답 ${}21$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅰ-1. 함수의 극한 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.3 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-01-01], [12미적Ⅰ-01-02]] Archive Code: GACHON-E-R2-Q10-SOL (13/45)
[R2 · Q10] (10점)
최고차항의 계수가 ${}1$인 삼차함수 ${}\Omega(x)$가 ${}\Omega(0) = 0$, ${}\displaystyle\lim_{x \to 2} \dfrac{\Omega(x)}{x - 2} = 10$을 만족시킬 때, ${}\Omega(3)$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R2-Q10 (10점)]
Step A (30%)${}\Omega(0) = 0$이고 ${}x \to 2$일 때 분모가 ${}0$이므로 ${}\Omega(2) = 0$이다. 따라서 ${}\Omega(x) = x(x - 2)(x - k)$로 놓을 수 있다. (3점)
Step B (40%)극한 조건에 대입하면 ${}\displaystyle\lim_{x \to 2} \dfrac{x(x - 2)(x - k)}{x - 2} = 2(2 - k) = 10$이므로 ${}2 - k = 5 \implies k = -3$이다. (4점)
Step C (30%)따라서 ${}\Omega(x) = x(x - 2)(x + 3)$이므로 ${}\Omega(3) = 3 \times 1 \times 6 = 18$이다. (3점)
최종 정답 ${}18$
[출처: 대수 Ⅱ-1 삼각함수의 그래프 — 탄젠트함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.23–24 유제 13 · 예제 3 문제 8 심화 | 성취기준: [12대수02-02]] Archive Code: GACHON-E-R2-Q11-SOL (14/45)
[R2 · Q11] (10점)
열린구간 ${}\left(-\dfrac{1}{2}, \dfrac{3}{2}\right)$에서 대칭 중심 ${}\left(\dfrac{1}{2}, 0\right)$을 지나고 기울기가 양수(${}\lt \pi$)인 직선이 곡선 ${}y = \tan\pi x$와 만나는 두 교점을 ${}A(a, \tan a\pi),\ B(b, \tan b\pi)$ (${}a \lt b$)라 하자. 두 교점의 ${}x$좌표 차가 ${}b - a = \dfrac{4}{3}$일 때, 원점 ${}O$에 대한 삼각형 ${}OAB$의 넓이를 구하시오. (10점)
문항 11 기하 다이어그램
[그림] 문항 11번 함수·도형 개형
[Step-by-Step Solution · R2-Q11 (10점)]
Step A (30%)${}\tan \pi(1 - x) = -\tan \pi x$이므로 그래프와 직선은 모두 점 ${}\left(\dfrac{1}{2}, 0\right)$에 대하여 대칭이고, 두 교점도 이 점에 대하여 대칭이므로 ${}a + b = 1$, ${}\tan b\pi = -\tan a\pi$이다. (3점)
Step B (40%)${}a + b = 1$, ${}b - a = \dfrac{4}{3}$에서 ${}a = -\dfrac{1}{6}$, ${}b = \dfrac{7}{6}$이고 ${}A\left(-\dfrac{1}{6}, -\dfrac{\sqrt{3}}{3}\right)$, ${}B\left(\dfrac{7}{6}, \dfrac{\sqrt{3}}{3}\right)$이다. (기울기 ${}\dfrac{\sqrt{3}}{2}$는 양수이고 ${}\pi$보다 작다.) (4점)
Step C (30%)${}\triangle OAB = \dfrac{1}{2}\left|x_A y_B - x_B y_A\right| = \dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{\sqrt{3}}{3}\left(-\dfrac{1}{6} + \dfrac{7}{6}\right) = \dfrac{\sqrt{3}}{6}$이다. (3점)
최종 정답 ${}\dfrac{\sqrt{3}}{6}$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.4 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-05], [12미적Ⅰ-02-06]] Archive Code: GACHON-E-R2-Q12-SOL (15/45)
[R2 · Q12] (10점)
점 ${}(2, -1)$에서 포물선 ${}y = x^2 - 2x + 3$에 그은 두 접선의 기울기를 각각 ${}m_1, m_2$라 할 때, ${}m_1 + m_2$와 ${}m_1 m_2$의 값을 각각 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R2-Q12 (10점)]
Step A (30%)접점을 ${}(t, t^2 - 2t + 3)$이라 하면 접선의 기울기는 ${}m = 2t - 2$이고 접선의 방정식은 ${}y = (2t - 2)(x - t) + t^2 - 2t + 3$이다. (3점)
Step B (40%)이 직선이 점 ${}(2, -1)$을 지나므로 ${}-1 = (2t - 2)(2 - t) + t^2 - 2t + 3 \iff t^2 - 4t = 0$에서 ${}t = 0$ 또는 ${}t = 4$이다. (4점)
Step C (30%)따라서 두 접선의 기울기는 ${}m_1 = -2,\ m_2 = 6$이므로 ${}m_1 + m_2 = 4$, ${}m_1 m_2 = -12$이다. (3점)
최종 정답 ${}m_1 + m_2 = 4,\ m_1 m_2 = -12$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.6 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-07], [12미적Ⅰ-02-08]] Archive Code: GACHON-E-R2-Q13-SOL (16/45)
[R2 · Q13] (10점)
양수 ${}a$에 대하여 사차함수 ${}D(x) = x^4 - 4x^3 + 2ax^2$이 극댓값을 갖지 않도록 하는 실수 ${}a$의 최솟값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R2-Q13 (10점)]
Step A (30%)미분하면 ${}D'(x) = 4x^3 - 12x^2 + 4ax = 4x(x^2 - 3x + a)$이다. (3점)
Step B (40%)최고차항 계수가 양수인 사차함수가 극댓값을 갖지 않으려면 방정식 ${}D'(x) = 0$이 서로 다른 세 실근을 갖지 않아야 한다. (4점)
Step C (30%)${}a \gt 0$이므로 이차방정식 ${}x^2 - 3x + a = 0$의 판별식 ${}9 - 4a \le 0$이어야 하며, 따라서 양수 ${}a$의 최솟값은 ${}\dfrac{9}{4}$이다. (3점)
최종 정답 ${}\dfrac{9}{4}$
[출처: 대수 Ⅰ-2 로그함수의 그래프 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.8 유제 13 · 예제 2 심화 / 지수함수와 로그함수의 활용 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.14 유제 13 · 예제 1 심화 | 성취기준: [12대수01-07], [12대수01-08]] Archive Code: GACHON-E-R2-Q14-SOL (17/45)
[R2 · Q14] (10점)
고정점 ${}A(-4, 0)$과 로그함수 ${}f(x) = \log_2(x + 4)$의 ${}y$절편 ${}B$가 있다. ${}2$ 이상인 자연수 ${}n$에 대하여 곡선 ${}y=f(x)$ 위의 점 ${}P(4^n, f(4^n))$가 이루는 두 삼각형 ${}PBO, PBA$의 넓이의 차를 ${}S_n$이라 할 때, 부등식 ${}S_n \gt 2026$을 만족시키는 자연수 ${}n$의 최솟값을 구하시오. (10점)
문항 14 기하 다이어그램
[그림] 문항 14번 함수·도형 개형
[Step-by-Step Solution · R2-Q14 (10점)]
Step A (30%)${}B(0, 2)$, ${}P(X, Y)$ (단, ${}X = 4^n$, ${}Y = \log_2(4^n + 4)$)라 하면 ${}\triangle PBO = \dfrac{1}{2}\cdot 2\cdot X = X$, ${}\triangle PBA = \dfrac{1}{2}\left|4Y - 2(X + 4)\right| = X + 4 - 2Y$이다. (3점)
Step B (40%)${}S_n = 2Y - 4 = 2\log_2 \dfrac{4^n + 4}{4} = 2\log_2(2^{2n-2} + 1)$이므로 ${}S_n \gt 2026 \iff 2^{2n-2} + 1 \gt 2^{1013}$이다. (4점)
Step C (30%)${}2n - 2$는 짝수이므로 ${}2n - 2 \le 1012$이면 ${}2^{2n-2} + 1 \lt 2^{1013}$, ${}2n - 2 \ge 1014$이면 성립한다. 따라서 ${}n \ge 508$이고 최솟값은 ${}508$이다. (3점)
최종 정답 ${}508$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-1. 부정적분과 정적분 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.3 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-02], [12미적Ⅰ-03-03], [12미적Ⅰ-03-04]] Archive Code: GACHON-E-R2-Q15-SOL (18/45)
[R2 · Q15] (10점)
두 다항함수 ${}f(x), g(x)$가 모든 실수 ${}x$에 대하여 ${}\dfrac{d}{dx}\{f(x) + g(x)\} = 4x + 2$, ${}\dfrac{d}{dx}\{f(x) - g(x)\} = 6x^2 - 2$를 만족시키고 ${}f(0) = 1,\ g(0) = 3$일 때, ${}f(2) + g(1)$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R2-Q15 (10점)]
Step A (30%)초기조건 ${}f(0) + g(0) = 4$, ${}f(0) - g(0) = -2$를 이용하여 부정적분하면 ${}f(x) + g(x) = 2x^2 + 2x + 4$이다. (3점)
Step B (40%)마찬가지로 ${}f(x) - g(x) = 2x^3 - 2x - 2$이다. (4점)
Step C (30%)두 식을 연립하면 ${}f(x) = x^3 + x^2 + 1$, ${}g(x) = -x^3 + x^2 + 2x + 3$이므로 ${}f(2) + g(1) = 13 + 5 = 18$이다. (3점)
최종 정답 ${}18$
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅰ-1. 지수와 로그 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.18 유제 13 변형 | 성취기준: [12대수01-04], [12대수01-05]] Archive Code: GACHON-E-R3-Q7-SOL (19/45)
[R3 · Q7] (10점)
합 ${}L = \displaystyle\sum_{k=1}^{31} \log_2\left(1 + \dfrac{1}{k}\right)$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R3-Q7 (10점)]
Step A (30%)일반항의 진수를 통분하면 ${}1 + \dfrac{1}{k} = \dfrac{k + 1}{k}$이다. (3점)
Step B (40%)로그의 성질에 의하여 ${}L = \log_2\left(\dfrac{2}{1} \times \dfrac{3}{2} \times \dfrac{4}{3} \times \cdots \times \dfrac{32}{31}\right)$이다. (4점)
Step C (30%)연쇄 약분하면 ${}L = \log_2 32 = \log_2 2^5 = 5$이다. (3점)
최종 정답 ${}5$
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅱ-1. 삼각함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.13 유제 13 변형 | 성취기준: [12대수02-02]] Archive Code: GACHON-E-R3-Q8-SOL (20/45)
[R3 · Q8] (10점)
${}0 \le x \le 2\pi$일 때, 방정식 ${}2\cos^2 x + 3\sin x - 3 = 0$의 서로 다른 모든 실근의 합을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R3-Q8 (10점)]
Step A (30%)${}\cos^2 x = 1 - \sin^2 x$를 대입하여 정리하면 ${}2(1 - \sin^2 x) + 3\sin x - 3 = 0 \iff 2\sin^2 x - 3\sin x + 1 = 0$이다. (3점)
Step B (40%)인수분해하면 ${}(2\sin x - 1)(\sin x - 1) = 0$이므로 ${}\sin x = \dfrac{1}{2}$ 또는 ${}\sin x = 1$이다. (4점)
Step C (30%)${}0 \le x \le 2\pi$에서 실근은 ${}x = \dfrac{\pi}{6},\ \dfrac{5\pi}{6},\ \dfrac{\pi}{2}$이므로 모든 실근의 합은 ${}\dfrac{3\pi}{2}$이다. (3점)
최종 정답 ${}\dfrac{3\pi}{2}$
[출처: 미래엔(황선욱) 대수 Ⅲ-1. 등차수열과 등비수열 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.3 유제 13 변형 | 성취기준: [12대수03-02], [12대수03-03]] Archive Code: GACHON-E-R3-Q9-SOL (21/45)
[R3 · Q9] (10점)
공비가 음수인 등비수열 ${}\{e_n\}$의 첫째항부터 제${}n$항까지의 합을 ${}S_n$이라 하자. ${}S_2 = -3$, ${}S_4 = -15$일 때, ${}e_5$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R3-Q9 (10점)]
Step A (30%)등비수열의 부분합 성질에 의하여 ${}S_4 = e_1 + e_2 + r^2(e_1 + e_2) = S_2(1 + r^2)$이다. (3점)
Step B (40%)${}-15 = -3(1 + r^2)$에서 ${}1 + r^2 = 5 \implies r^2 = 4$이고, 공비가 음수이므로 ${}r = -2$이다. (4점)
Step C (30%)${}S_2 = e_1(1 - 2) = -e_1 = -3$에서 ${}e_1 = 3$이므로 ${}e_5 = 3 \times (-2)^4 = 48$이다. (3점)
최종 정답 ${}48$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅰ-2. 함수의 연속 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.6 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-01-03], [12미적Ⅰ-01-04]] Archive Code: GACHON-E-R3-Q10-SOL (22/45)
[R3 · Q10] (10점)
함수 ${}h(x) = \begin{cases} 2x + a & (x \lt 1) \\ x^2 - 4x + a & (x \ge 1) \end{cases}$에 대하여 함수 ${}\{h(x)\}^2$이 실수 전체의 집합에서 연속일 때, 상수 ${}a$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R3-Q10 (10점)]
Step A (30%)${}x \to 1-$일 때 ${}h(x) \to 2 + a$이고, ${}x \to 1+$일 때 ${}h(x) \to 1 - 4 + a = a - 3$이다. (3점)
Step B (40%)함수 ${}\{h(x)\}^2$이 ${}x = 1$에서 연속이려면 ${}(a + 2)^2 = (a - 3)^2$이어야 한다. (4점)
Step C (30%)전개하여 정리하면 ${}a^2 + 4a + 4 = a^2 - 6a + 9 \implies 10a = 5$이므로 ${}a = \dfrac{1}{2}$이다. (3점)
최종 정답 ${}\dfrac{1}{2}$
[출처: 대수 Ⅱ-1. 탄젠트함수의 주기와 그래프 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.23–24 유제 13 · 예제 3, 문제 7, 문제 8 변형 | 성취기준: [12대수02-02]] Archive Code: GACHON-E-R3-Q11-SOL (23/45)
[R3 · Q11] (10점)
구간 ${}-\dfrac{1}{6} \lt x \lt \dfrac{1}{2}$에서 점 ${}\left(\dfrac{1}{6}, 0\right)$을 지나는 양의 기울기 직선이 주기함수 ${}y = \tan 3\pi x$의 그래프와 만나는 두 점의 ${}x$좌표를 ${}a, b$ (${}a \lt b$)라 하자. ${}a + 2b = \dfrac{3}{4}$일 때, ${}\cos\{(2a + b)\pi\}$의 값을 구하시오. (10점)
문항 11 기하 다이어그램
[그림] 문항 11번 함수·도형 개형
[Step-by-Step Solution · R3-Q11 (10점)]
Step A (30%)함수 ${}y = \tan 3\pi x$의 주기는 ${}\dfrac{1}{3}$이고, 주어진 구간에서 그래프와 직선은 모두 점 ${}\left(\dfrac{1}{6}, 0\right)$에 대하여 점대칭이므로 ${}\dfrac{a + b}{2} = \dfrac{1}{6}$, 즉 ${}a + b = \dfrac{1}{3}$이다. (3점)
Step B (40%)${}a + b = \dfrac{1}{3}$과 ${}a + 2b = \dfrac{3}{4}$을 연립하면 ${}b = \dfrac{5}{12}$, ${}a = -\dfrac{1}{12}$이므로 ${}2a + b = \dfrac{1}{4}$이다. (4점)
Step C (30%)따라서 ${}\cos\{(2a + b)\pi\} = \cos\dfrac{\pi}{4} = \dfrac{\sqrt{2}}{2}$이다. (3점)
최종 정답 ${}\dfrac{\sqrt{2}}{2}$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-1. 미분계수와 도함수 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.2 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-01], [12미적Ⅰ-02-03], [12미적Ⅰ-02-04]] Archive Code: GACHON-E-R3-Q12-SOL (24/45)
[R3 · Q12] (10점)
다항함수 ${}\eta(x) = x^3 - 2x^2 + 5x - 1$에 대하여 극한값 ${}\displaystyle\lim_{h \to 0} \dfrac{\eta(2 + 3h) - \eta(2 - 2h)}{h}$를 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R3-Q12 (10점)]
Step A (30%)미분계수의 정의에 의하여 주어진 극한식은 ${}3\eta'(2) - (-2)\eta'(2) = 5\eta'(2)$이다. (3점)
Step B (40%)함수 ${}\eta(x)$를 미분하면 ${}\eta'(x) = 3x^2 - 4x + 5$이다. (4점)
Step C (30%)${}\eta'(2) = 12 - 8 + 5 = 9$이므로 구하는 극한값은 ${}5 \times 9 = 45$이다. (3점)
최종 정답 ${}45$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.6 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-07], [12미적Ⅰ-02-08]] Archive Code: GACHON-E-R3-Q13-SOL (25/45)
[R3 · Q13] (10점)
한 변의 길이가 ${}12$인 정사각형 모양의 금속판의 네 귀퉁이에서 한 변의 길이가 ${}x$인 정사각형을 잘라 내고 남은 부분을 접어 뚜껑이 없는 직육면체 모양의 상자를 만들 때, 상자의 부피의 최댓값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R3-Q13 (10점)]
Step A (30%)상자의 밑면의 한 변의 길이는 ${}12 - 2x$, 높이는 ${}x$ (${}0 \lt x \lt 6$)이므로 부피는 ${}V(x) = x(12 - 2x)^2 = 4x(x - 6)^2$이다. (3점)
Step B (40%)미분하면 ${}V'(x) = 4(x - 6)^2 + 8x(x - 6) = 4(x - 6)(3x - 6) = 12(x - 2)(x - 6) = 0$이므로 ${}x = 2$에서 극대이자 최대이다. (4점)
Step C (30%)따라서 최대 부피는 ${}V(2) = 2 \times (12 - 4)^2 = 2 \times 64 = 128$이다. (3점)
최종 정답 ${}128$
[출처: 대수 Ⅰ-2. 로그함수의 그래프와 활용 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.8 유제 13 · 예제 1, 문제 3 / (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.13 유제 13 · 문제 3, 문제 4 변형 | 성취기준: [12대수01-07], [12대수01-08]] Archive Code: GACHON-E-R3-Q14-SOL (26/45)
[R3 · Q14] (10점)
좌표평면 위의 점 ${}A(-2, 0)$과 곡선 ${}f(x) = \log_2(x + 4)$가 ${}y$축과 만나는 점 ${}B$에 대하여, ${}x$좌표가 ${}2^n - 4$ (${}n \ge 2$)인 곡선 위의 점을 ${}P$라 하자. 원점 ${}O$에 대한 두 삼각형 ${}PBO, PAO$의 넓이의 차 ${}S_n$이 ${}S_n \gt 1000$을 만족시키는 최소 자연수 ${}n$을 구하시오. (10점)
문항 14 기하 다이어그램
[그림] 문항 14번 함수·도형 개형
[Step-by-Step Solution · R3-Q14 (10점)]
Step A (30%)${}B(0, 2)$이고 점 ${}P$의 좌표는 ${}(2^n - 4, n)$이므로 ${}\overline{OB} = 2, \overline{OA} = 2$이다. (3점)
Step B (40%)${}(\triangle PBO\text{의 넓이}) = \dfrac{1}{2} \times 2 \times (2^n - 4) = 2^n - 4$, ${}(\triangle PAO\text{의 넓이}) = \dfrac{1}{2} \times 2 \times n = n$이므로 ${}S_n = |2^n - n - 4|$이다. (4점)
Step C (30%)${}S_9 = 512 - 13 = 499 \le 1000$, ${}S_{10} = 1024 - 14 = 1010 \gt 1000$이므로 구하는 자연수 ${}n$의 최솟값은 ${}10$이다. (3점)
최종 정답 ${}10$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-2. 정적분의 활용 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.6 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-05], [12미적Ⅰ-03-06]] Archive Code: GACHON-E-R3-Q15-SOL (27/45)
[R3 · Q15] (10점)
삼차곡선 ${}y = x^3 - 3x$와 직선 ${}y = x$로 둘러싸인 두 부분의 넓이의 합 ${}S$를 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R3-Q15 (10점)]
Step A (30%)교점의 ${}x$좌표는 ${}x^3 - 3x = x \iff x(x + 2)(x - 2) = 0$에서 ${}x = -2, 0, 2$이다. (3점)
Step B (40%)두 함수 모두 원점에 대하여 대칭이므로 넓이는 구간 ${}[0, 2]$에서의 넓이의 ${}2$배이다. (4점)
Step C (30%)따라서 ${}S = 2\displaystyle\int_0^2 (4x - x^3)\,dx = 2\left[2x^2 - \dfrac{1}{4}x^4\right]_0^2 = 2(8 - 4) = 8$이다. (3점)
최종 정답 ${}8$
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅰ-2. 지수함수와 로그함수 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.3 유제 13 변형 | 성취기준: [12대수01-06], [12대수01-08]] Archive Code: GACHON-E-R4-Q7-SOL (28/45)
[R4 · Q7] (10점)
방정식 ${}25^x - 30\cdot 5^x + 125 = 0$의 두 실근을 ${}\alpha, \beta$라 할 때, ${}\alpha + \beta$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R4-Q7 (10점)]
Step A (30%)${}5^x = t$ (${}t \gt 0$)로 치환하면 주어진 방정식은 ${}t^2 - 30t + 125 = 0$이고 판별식 ${}D/4 = 225 - 125 = 100 \gt 0$이다. (3점)
Step B (40%)근과 계수의 관계에 의하여 두 양의 근 ${}5^\alpha, 5^\beta$의 곱은 ${}5^\alpha \cdot 5^\beta = 5^{\alpha + \beta} = 125 = 5^3$이다. (4점)
Step C (30%)따라서 지수를 비교하면 ${}\alpha + \beta = 3$이다. (3점)
최종 정답 ${}3$
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅱ-1. 삼각함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.3 유제 13 변형 | 성취기준: [12대수02-01], [12대수02-02]] Archive Code: GACHON-E-R4-Q8-SOL (29/45)
[R4 · Q8] (10점)
${}\dfrac{\pi}{2} \lt \theta \lt \pi$인 각 ${}\theta$에 대하여 ${}\tan\theta = -\dfrac{4}{3}$일 때, ${}5(\sin\theta - \cos\theta)$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R4-Q8 (10점)]
Step A (30%)${}1 + \tan^2\theta = \dfrac{1}{\cos^2\theta}$에 ${}\tan\theta = -\dfrac{4}{3}$를 대입하면 ${}\dfrac{1}{\cos^2\theta} = 1 + \dfrac{16}{9} = \dfrac{25}{9}$이다. (3점)
Step B (40%)${}\theta$가 제${}2$사분면의 각이므로 ${}\cos\theta = -\dfrac{3}{5}$이고, ${}\sin\theta = \tan\theta\cos\theta = \dfrac{4}{5}$이다. (4점)
Step C (30%)따라서 ${}5(\sin\theta - \cos\theta) = 5\left(\dfrac{4}{5} + \dfrac{3}{5}\right) = 7$이다. (3점)
최종 정답 ${}7$
[출처: 미래엔(황선욱) 대수 Ⅲ-2. 수열의 합과 수학적 귀납법 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.6 유제 13 변형 | 성취기준: [12대수03-04], [12대수03-05], [12대수03-06]] Archive Code: GACHON-E-R4-Q9-SOL (30/45)
[R4 · Q9] (10점)
수열 ${}\{\gamma_n\}$이 ${}\gamma_1 = 2$이고 모든 자연수 ${}n$에 대하여 ${}\gamma_{n+1} = \dfrac{\gamma_n - 1}{\gamma_n + 1}$을 만족시킬 때, ${}\gamma_{50}$의 값을 기약분수로 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R4-Q9 (10점)]
Step A (30%)점화식에 차례로 대입하면 ${}\gamma_1 = 2,\ \gamma_2 = \dfrac{1}{3},\ \gamma_3 = -\dfrac{1}{2},\ \gamma_4 = -3,\ \gamma_5 = 2 = \gamma_1$이다. (3점)
Step B (40%)따라서 수열 ${}\{\gamma_n\}$은 모든 자연수 ${}n$에 대하여 ${}\gamma_{n+4} = \gamma_n$인 주기 ${}4$인 수열이다. (4점)
Step C (30%)${}50 = 4 \times 12 + 2$이므로 ${}\gamma_{50} = \gamma_2 = \dfrac{1}{3}$이다. (3점)
최종 정답 ${}\dfrac{1}{3}$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅰ-1. 함수의 극한 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.3 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-01-01], [12미적Ⅰ-01-02]] Archive Code: GACHON-E-R4-Q10-SOL (31/45)
[R4 · Q10] (10점)
함수 ${}\xi(x)$가 모든 실수 ${}x$에 대하여 ${}6x^2 - 2x + 1 \le (x^2 + 1)\xi(x) \le 6x^2 + 4x + 5$를 만족시킬 때, ${}\displaystyle\lim_{x \to \infty} \xi(x)$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R4-Q10 (10점)]
Step A (30%)모든 실수 ${}x$에 대하여 ${}x^2 + 1 \gt 0$이므로 각 변을 나누면 ${}\dfrac{6x^2 - 2x + 1}{x^2 + 1} \le \xi(x) \le \dfrac{6x^2 + 4x + 5}{x^2 + 1}$이다. (3점)
Step B (40%)양 끝 변의 극한을 구하면 ${}\displaystyle\lim_{x \to \infty} \dfrac{6x^2 - 2x + 1}{x^2 + 1} = 6$이고 ${}\displaystyle\lim_{x \to \infty} \dfrac{6x^2 + 4x + 5}{x^2 + 1} = 6$이다. (4점)
Step C (30%)함수의 극한의 대소 관계에 의하여 ${}\displaystyle\lim_{x \to \infty} \xi(x) = 6$이다. (3점)
최종 정답 ${}6$
[출처: 대수 Ⅱ-1. 탄젠트함수의 주기와 그래프 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.23–24 유제 13 · 예제 3, 문제 7, 문제 8 심화 | 성취기준: [12대수02-02]] Archive Code: GACHON-E-R4-Q11-SOL (32/45)
[R4 · Q11] (10점)
구간 ${}-\dfrac{1}{4} \lt x \lt \dfrac{3}{4}$에서 점 ${}C\left(\dfrac{1}{4}, 0\right)$을 지나는 양의 기울기 직선 ${}l$이 곡선 ${}y = \sqrt{3}\tan 2\pi x$와 만나는 두 교점을 ${}A, B$라 하자. 점 ${}D\left(\dfrac{1}{2}, 0\right)$에 대하여 삼각형 ${}ABD$의 넓이가 ${}\dfrac{3}{4}$일 때, 직선 ${}l$의 기울기를 구하시오. (10점)
문항 11 기하 다이어그램
[그림] 문항 11번 함수·도형 개형
[Step-by-Step Solution · R4-Q11 (10점)]
Step A (30%)함수 ${}y = \sqrt{3}\tan 2\pi x$의 그래프와 직선 ${}l$은 점 ${}C\left(\dfrac{1}{4}, 0\right)$에 대하여 대칭이므로 두 교점을 ${}A(\alpha, -h),\ B(\beta, h)\ (\alpha \lt \beta,\ h \gt 0)$라 하면 ${}\alpha + \beta = \dfrac{1}{2}$이다. (3점)
Step B (40%)${}\overline{CD} = \dfrac{1}{4}$이므로 ${}\triangle ABD$의 넓이는 ${}2 \times \left(\dfrac{1}{2} \times \dfrac{1}{4} \times h\right) = \dfrac{h}{4} = \dfrac{3}{4}$에서 ${}h = 3$이고, ${}\sqrt{3}\tan 2\pi\beta = 3\ \left(\dfrac{1}{4} \lt \beta \lt \dfrac{3}{4}\right)$에서 ${}\beta = \dfrac{2}{3}$이다. (4점)
Step C (30%)두 점 ${}C\left(\dfrac{1}{4}, 0\right),\ B\left(\dfrac{2}{3}, 3\right)$을 지나는 직선 ${}l$의 기울기는 ${}\dfrac{3 - 0}{\frac{2}{3} - \frac{1}{4}} = \dfrac{36}{5}$이다. (3점)
최종 정답 ${}\dfrac{36}{5}$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.4 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-05], [12미적Ⅰ-02-06]] Archive Code: GACHON-E-R4-Q12-SOL (33/45)
[R4 · Q12] (10점)
함수 ${}E(x) = x^3 - 4x^2 + 3x + 5$에 대하여 닫힌구간 ${}[0, 3]$에서 롤의 정리를 만족시키는 모든 상수 ${}c$의 합을 기약분수로 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R4-Q12 (10점)]
Step A (30%)${}E(0) = 5,\ E(3) = 27 - 36 + 9 + 5 = 5$이므로 롤의 정리에 의해 ${}E'(c) = 0$인 ${}c \in (0, 3)$가 존재한다. (3점)
Step B (40%)도함수 ${}E'(x) = 3x^2 - 8x + 3 = 0$에서 ${}E'(0) = 3 \gt 0,\ E'(1) = -2 \lt 0,\ E'(3) = 6 \gt 0$이므로 두 실근 모두 열린구간 ${}(0, 3)$에 속한다. (4점)
Step C (30%)따라서 근과 계수의 관계에 의하여 모든 상수 ${}c$의 합은 ${}\dfrac{8}{3}$이다. (3점)
최종 정답 ${}\dfrac{8}{3}$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.6 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-07], [12미적Ⅰ-02-08]] Archive Code: GACHON-E-R4-Q13-SOL (34/45)
[R4 · Q13] (10점)
삼차방정식 ${}2x^3 - 3x^2 - 12x + k = 0$이 서로 다른 두 개의 양의 실근과 한 개의 음의 실근을 갖도록 하는 모든 정수 ${}k$의 개수를 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R4-Q13 (10점)]
Step A (30%)방정식을 ${}2x^3 - 3x^2 - 12x = -k$로 변형하고 ${}q(x) = 2x^3 - 3x^2 - 12x$라 하면 ${}q'(x) = 6x^2 - 6x - 12 = 6(x + 1)(x - 2)$이다. (3점)
Step B (40%)${}q(-1) = 7$ (극대), ${}q(0) = 0$, ${}q(2) = -20$ (극소)이므로 양의 실근 ${}2$개와 음의 실근 ${}1$개를 가지려면 ${}-20 \lt -k \lt 0$이어야 한다. (4점)
Step C (30%)${}0 \lt k \lt 20$을 만족시키는 정수 ${}k$는 ${}1, 2, \ldots, 19$이므로 개수는 ${}19$이다. (3점)
최종 정답 ${}19$
[출처: 대수 Ⅰ-2. 로그함수의 그래프와 활용 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.8–9 유제 13 · 예제 1, 예제 3 / (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.13 유제 13 · 문제 3, 문제 4 심화 | 성취기준: [12대수01-07], [12대수01-08]] Archive Code: GACHON-E-R4-Q14-SOL (35/45)
[R4 · Q14] (10점)
점 ${}A(-2, 0)$과 로그곡선 ${}f(x) = \log_2(x + 2)$의 ${}y$절편 ${}B$가 주어져 있다. ${}2$ 이상인 자연수 ${}n$에 대하여 곡선 위의 점 ${}P(2^n - 2, n)$과 점 ${}A, B$를 꼭짓점으로 하는 삼각형 ${}PBA$의 넓이 ${}S_n$이 ${}2000$보다 커지도록 하는 자연수 ${}n$의 최솟값을 구하시오. (10점)
문항 14 기하 다이어그램
[그림] 문항 14번 함수·도형 개형
[Step-by-Step Solution · R4-Q14 (10점)]
Step A (30%)${}B(0, 1),\ P(2^n - 2, n)$이고, 사각형 ${}ABPO$의 넓이를 분할하면 ${}(\triangle PBA\text{의 넓이}) = (\triangle ABO\text{의 넓이}) + (\triangle PBO\text{의 넓이}) - (\triangle PAO\text{의 넓이})$이다. (3점)
Step B (40%)${}(\triangle ABO) = 1,\ (\triangle PBO) = \dfrac{1}{2}(2^n - 2) = 2^{n-1} - 1,\ (\triangle PAO) = \dfrac{1}{2} \times 2 \times n = n$이므로 ${}S_n = 1 + (2^{n-1} - 1) - n = 2^{n-1} - n$이다. (4점)
Step C (30%)${}S_{11} = 2^{10} - 11 = 1013 \le 2000,\ S_{12} = 2^{11} - 12 = 2036 \gt 2000$이므로 구하는 자연수 ${}n$의 최솟값은 ${}12$이다. (3점)
최종 정답 ${}12$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-2. 정적분의 활용 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.6 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-05], [12미적Ⅰ-03-06]] Archive Code: GACHON-E-R4-Q15-SOL (36/45)
[R4 · Q15] (10점)
원점을 동시에 출발하여 수직선 위를 움직이는 두 점 ${}P, Q$의 시각 ${}t$ (${}t \ge 0$)에서의 속도가 각각 ${}v_1(t) = 3t^2 - 2t$, ${}v_2(t) = 4t + 4$이다. 출발 후 두 점 ${}P, Q$가 다시 만나는 시각 ${}t = T$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R4-Q15 (10점)]
Step A (30%)시각 ${}T$ (${}T \gt 0$)에서 두 점의 위치가 같으려면 ${}\displaystyle\int_0^T (3t^2 - 2t)\,dt = \int_0^T (4t + 4)\,dt$이어야 한다. (3점)
Step B (40%)정적분을 계산하면 ${}T^3 - T^2 = 2T^2 + 4T \iff T(T + 1)(T - 4) = 0$이다. (4점)
Step C (30%)${}T \gt 0$이므로 두 점이 다시 만나는 시각은 ${}T = 4$이다. (3점)
최종 정답 ${}4$
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅰ-1. 지수와 로그 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.18 유제 13 변형 | 성취기준: [12대수01-04], [12대수01-05]] Archive Code: GACHON-E-R5-Q7-SOL (37/45)
[R5 · Q7] (10점)
$1$이 아닌 두 양수 $a, b$가 $\log_a b = 3$을 만족시킬 때, $\log_a(a^2 b) + 6\log_b a$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R5-Q7 (10점)]
Step A (30%)로그의 성질에 의하여 $\log_a(a^2 b) = \log_a a^2 + \log_a b = 2 + \log_a b$이다. (3점)
Step B (40%)밑변환 공식에 의하여 $\log_b a = \dfrac{1}{\log_a b} = \dfrac{1}{3}$이다. (4점)
Step C (30%)따라서 구하는 값은 $(2 + 3) + 6 \times \dfrac{1}{3} = 5 + 2 = 7$이다. (3점)
최종 정답 $7$
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅱ-1. 삼각함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.13 유제 13 변형 | 성취기준: [12대수02-02]] Archive Code: GACHON-E-R5-Q8-SOL (38/45)
[R5 · Q8] (10점)
모든 실수 $x$에 대하여 함수 $y = -\sin^2 x + 4\sin x + 3$의 최댓값을 $M$, 최솟값을 $m$이라 할 때, $M - m$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R5-Q8 (10점)]
Step A (30%)$\sin x = t$로 치환하면 $-1 \le t \le 1$이고, 주어진 함수는 $y = -t^2 + 4t + 3 = -(t - 2)^2 + 7$이다. (3점)
Step B (40%)닫힌구간 $[-1, 1]$에서 이차함수는 증가하므로 $t = 1$일 때 최댓값 $M = -1 + 4 + 3 = 6$을 갖는다. (4점)
Step C (30%)$t = -1$일 때 최솟값 $m = -1 - 4 + 3 = -2$를 가지므로 $M - m = 6 - (-2) = 8$이다. (3점)
최종 정답 $8$
[출처: 미래엔(황선욱) 대수 Ⅲ-2. 수열의 합과 수학적 귀납법 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.6 유제 13 변형 | 성취기준: [12대수03-04], [12대수03-05], [12대수03-06]] Archive Code: GACHON-E-R5-Q9-SOL (39/45)
[R5 · Q9] (10점)
두 수열 $\{\mu_n\}, \{\nu_n\}$이 $\displaystyle\sum_{k=1}^{10} (\mu_k + 2\nu_k) = 45$, $\displaystyle\sum_{k=1}^{10} (2\mu_k - \nu_k) = 15$를 만족시킬 때, $\displaystyle\sum_{k=1}^{10} (\mu_k + \nu_k + 3)$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R5-Q9 (10점)]
Step A (30%)$A = \displaystyle\sum_{k=1}^{10} \mu_k,\ B = \displaystyle\sum_{k=1}^{10} \nu_k$로 놓으면 $A + 2B = 45,\ 2A - B = 15$이다. (3점)
Step B (40%)두 식을 연립하면 $5A = 75 \implies A = 15,\ B = 15$이다. (4점)
Step C (30%)따라서 $\displaystyle\sum_{k=1}^{10} (\mu_k + \nu_k + 3) = A + B + 3 \times 10 = 15 + 15 + 30 = 60$이다. (3점)
최종 정답 $60$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-1. 미분계수와 도함수 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.2 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-01], [12미적Ⅰ-02-03], [12미적Ⅰ-02-04]] Archive Code: GACHON-E-R5-Q10-SOL (40/45)
[R5 · Q10] (10점)
함수 $W(x) = (x^2 - kx + 6)|x - 3|$이 실수 전체의 집합에서 미분가능하도록 하는 상수 $k$의 값과 그때의 $W'(3)$의 값을 합한 $k + W'(3)$을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R5-Q10 (10점)]
Step A (30%)함수 $W(x)$가 $x = 3$에서 미분가능하려면 좌·우미분계수가 같아야 하므로 $3^2 - 3k + 6 = 0$이어야 한다. (3점)
Step B (40%)$15 - 3k = 0$에서 $k = 5$이고, 이때 $W'(3) = 0$이다. (4점)
Step C (30%)따라서 $k + W'(3) = 5 + 0 = 5$이다. (3점)
최종 정답 $5$
[출처: 대수 Ⅱ-1. 탄젠트함수의 주기와 그래프 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.23–24 유제 13 · 예제 3, 문제 7, 문제 8 심화 | 성취기준: [12대수02-02]] Archive Code: GACHON-E-R5-Q11-SOL (41/45)
[R5 · Q11] (10점)
열린구간 $(-1, 3)$에서 점 $(1, 0)$을 지나고 기울기가 $0$보다 크고 $\dfrac{\pi}{2}$보다 작은 직선이 곡선 $y = \tan\dfrac{\pi x}{2}$와 만나는 두 교점의 $x$좌표를 $a, b$ ($a \lt b$)라 하자. $3a + b = \dfrac{2}{3}$일 때, $\sin\left(\dfrac{b - a}{2}\pi\right)$의 값을 구하시오. (10점)
문항 11 기하 다이어그램
[그림] 문항 11번 함수·도형 개형
[Step-by-Step Solution · R5-Q11 (10점)]
Step A (30%)함수 $y = \tan\dfrac{\pi x}{2}$의 주기는 $2$이고, 구간 $(-1, 3)$에서 그래프와 직선은 모두 점 $(1, 0)$에 대하여 점대칭이므로 $\dfrac{a + b}{2} = 1$, 즉 $a + b = 2$이다. (3점)
Step B (40%)$a + b = 2$와 $3a + b = \dfrac{2}{3}$를 연립하면 $2a = -\dfrac{4}{3}$에서 $a = -\dfrac{2}{3},\ b = \dfrac{8}{3}$이다. (이때 $\tan\dfrac{4\pi}{3} = \sqrt{3}$이고 직선의 기울기는 $\dfrac{3\sqrt{3}}{5} \lt \dfrac{\pi}{2}$로 조건을 만족한다.) (4점)
Step C (30%)$b - a = \dfrac{10}{3}$이므로 $\sin\left(\dfrac{b - a}{2}\pi\right) = \sin\dfrac{5\pi}{3} = -\dfrac{\sqrt{3}}{2}$이다. (3점)
최종 정답 $-\dfrac{\sqrt{3}}{2}$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.4 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-05], [12미적Ⅰ-02-06]] Archive Code: GACHON-E-R5-Q12-SOL (42/45)
[R5 · Q12] (10점)
곡선 $y = x^3 - 2x^2 + 3$ 위의 점 $(2, 3)$을 지나고 이 점에서의 접선에 수직인 직선이 $x$축과 만나는 점의 $x$좌표를 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R5-Q12 (10점)]
Step A (30%)$y' = 3x^2 - 4x$이므로 점 $(2, 3)$에서의 접선의 기울기는 $3(4) - 8 = 4$이다. (3점)
Step B (40%)접선에 수직인 직선의 기울기는 $-\dfrac{1}{4}$이므로 직선의 방정식은 $y - 3 = -\dfrac{1}{4}(x - 2)$이다. (4점)
Step C (30%)$y = 0$을 대입하면 $-3 = -\dfrac{1}{4}(x - 2) \implies x - 2 = 12$이므로 $x$좌표는 $14$이다. (3점)
최종 정답 $14$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-1. 부정적분과 정적분 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.3 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-02], [12미적Ⅰ-03-03], [12미적Ⅰ-03-04]] Archive Code: GACHON-E-R5-Q13-SOL (43/45)
[R5 · Q13] (10점)
다항함수 $\zeta(x)$가 $\zeta(x) = \dfrac{d}{dx}\displaystyle\int (2x^3 - 5x^2 + 4x - 1)\,dx$를 만족시킬 때, $\zeta(2)$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R5-Q13 (10점)]
Step A (30%)부정적분과 미분의 관계에 의하여 $\zeta(x) = 2x^3 - 5x^2 + 4x - 1$이다. (3점)
Step B (40%)$x = 2$를 대입하면 $\zeta(2) = 2(8) - 5(4) + 4(2) - 1$이다. (4점)
Step C (30%)계산하면 $\zeta(2) = 16 - 20 + 8 - 1 = 3$이다. (3점)
최종 정답 $3$
[출처: 대수 Ⅰ-2. 로그함수의 그래프와 활용 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.8 유제 13 · 예제 1, 문제 3 / (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.14 유제 13 · 예제 1 심화 | 성취기준: [12대수01-07], [12대수01-08]] Archive Code: GACHON-E-R5-Q14-SOL (44/45)
[R5 · Q14] (10점)
점 $A(-8, 0)$과 함수 $f(x) = \log_2(x + 8)$의 그래프가 $y$축과 만나는 점 $B$에 대하여, $4$ 이상인 자연수 $n$마다 곡선 위의 점 $P(2^n - 8, n)$을 잡는다. 두 삼각형 $PBO, PAO$의 넓이의 차 $S_n$이 $S_n \gt 1500$을 만족시키는 자연수 $n$의 최솟값을 구하시오. (10점)
문항 14 기하 다이어그램
[그림] 문항 14번 함수·도형 개형
[Step-by-Step Solution · R5-Q14 (10점)]
Step A (30%)$B(0, 3)$이고 점 $P$의 좌표는 $(2^n - 8, n)$이므로 $\overline{OB} = 3,\ \overline{OA} = 8$이다. (3점)
Step B (40%)$(\triangle PBO\text{의 넓이}) = \dfrac{1}{2} \times 3 \times (2^n - 8) = 3\cdot 2^{n-1} - 12$이고, $(\triangle PAO\text{의 넓이}) = \dfrac{1}{2} \times 8 \times n = 4n$이므로 $S_n = |3\cdot 2^{n-1} - 4n - 12|$이다. (4점)
Step C (30%)$n = 9$일 때 $S_9 = 3 \times 256 - 48 = 720 \le 1500$이고, $n = 10$일 때 $S_{10} = 3 \times 512 - 52 = 1484 \le 1500$이며, $n = 11$일 때 $S_{11} = 3 \times 1024 - 56 = 3016 \gt 1500$이므로 자연수 $n$의 최솟값은 $11$이다. (3점)
최종 정답 $11$
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-2. 정적분의 활용 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.6 유제 13 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-05], [12미적Ⅰ-03-06]] Archive Code: GACHON-E-R5-Q15-SOL (45/45)
[R5 · Q15] (10점)
함수 $\tau(x) = x^3 + x + 1$의 역함수를 $\tau^{-1}(x)$라 할 때, 정적분 합 $\displaystyle\int_0^2 \tau(x)\,dx + \int_1^{11} \tau^{-1}(x)\,dx$의 값을 구하시오. (10점)
[Step-by-Step Solution · R5-Q15 (10점)]
Step A (30%)$\tau'(x) = 3x^2 + 1 \gt 0$이므로 $\tau(x)$는 증가함수이고 $\tau(0) = 1,\ \tau(2) = 8 + 2 + 1 = 11$이다. (3점)
Step B (40%)역함수의 그래프 대칭성에 의하여 두 정적분의 합은 가로 $2$, 세로 $11$인 직사각형의 넓이와 같다. (4점)
Step C (30%)따라서 구하는 값은 $2 \times 11 - 0 \times 1 = 22$이다. (3점)
최종 정답 $22$
2027학년도 가천대학교 약술형 논술 자연C형 (전통공학·기계·토목·산업공학군) 모의고사 제1회 수학해설집
Track B (3점 · 4점 · 3점 = 10점) | 9 Pages
[출처: 대수 교과서 Ⅱ-1. 삼각함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.25 유제 15 · 예제 4 변형 | 성취기준: [12대수02-02]] 자연C형 제1회 #7 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 거듭제곱근을 유리수 지수로 변환하고 밑을 소인수분해하여 지수법칙으로 간단히 합니다.
[제1회 #7] (10점)
방정식 $3\sin^2\left(\dfrac{\pi}{2}+x\right)+6\sin x+a=2$가 실근을 갖도록 하는 실수 $a$의 최댓값을 $M$, 최솟값을 $m$이라 할 때, $M-m$의 값을 구하는 풀이 과정과 답을 쓰시오. (10점)
[Track B · 자연C형 제1회 #7 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)삼각함수의 성질 $\sin\left(\dfrac{\pi}{2}+x\right)=\cos x$ 및 $\cos^2 x = 1-\sin^2 x$를 대입하여 정리하면 $3(1-\sin^2 x)+6\sin x+a=2$, 즉 $a = 3\sin^2 x - 6\sin x - 1$이다. (3점)
2줄 (40%)$\sin x = t$ ($-1 \le t \le 1$)로 치환하면 $f(t) = 3t^2 - 6t - 1 = 3(t-1)^2 - 4$이고, 닫힌구간 $[-1, 1]$에서 함수 $f(t)$는 감소한다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $t=-1$일 때 최댓값 $M = f(-1) = 8$, $t=1$일 때 최솟값 $m = f(1) = -4$이므로 $M - m = 8 - (-4) = 12$이다. (3점)
최종 정답 $M=8,\ m=-4,\ M-m=12$
Step [문항 7] Ⅱ. 삼각함수 — 삼각함수의 성질과 방정식의 실근 조건 Score
Step 1 자연C형 제1회 #7 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 거듭제곱근을 유리수 지수로 변환하고 밑을 소인수분해하여 지수법칙으로 간단히 합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $M=8,\ m=-4,\ M-m=12$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 대수 Ⅲ-3 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.3 유제 15 · (교과서 156쪽) 예제 1 수열의 귀납적 정의 변형 | 성취기준: [12대수03-06], [12대수03-05]] 자연C형 제1회 #8 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 삼각형의 내각의 합과 사인·코사인법칙을 결합하여 변의 길이와 외접원 요소를 도출합니다.
[제1회 #8] (10점)
수열 $\{a_n\}$이 $a_1 = \dfrac{53}{50}$이고, 모든 자연수 $n$에 대하여 $$a_{n+1} = a_n + (-1)^n \times \dfrac{2n+1}{n(n+1)}$$을 만족시킨다. $a_{2500} = \dfrac{q}{p}$일 때, $\sqrt{p}+q$의 값을 구하는 풀이 과정과 답을 쓰시오. (단, $p$와 $q$는 서로소인 자연수이다.) (10점)
[Track B · 자연C형 제1회 #8 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)일반항의 분수식을 쪼개면 $\dfrac{2n+1}{n(n+1)} = \dfrac{1}{n} + \dfrac{1}{n+1}$이므로 $a_{n+1} - a_n = (-1)^n\left(\dfrac{1}{n} + \dfrac{1}{n+1}\right)$이다. (3점)
2줄 (40%)$n=1$부터 $2499$까지 대입하여 변변 더하면 교대 소거에 의해 $a_{2500} = a_1 + \displaystyle\sum_{k=1}^{2499}(-1)^k\left(\dfrac{1}{k}+\dfrac{1}{k+1}\right) = \dfrac{53}{50} - \left(1 + \dfrac{1}{2500}\right)$이다. (4점)
3줄 (30%)$a_{2500} = \dfrac{3}{50} - \dfrac{1}{2500} = \dfrac{149}{2500}$에서 $p=2500,\ q=149$ (서로소)이므로 $\sqrt{p}+q = 50 + 149 = 199$이다. (3점)
최종 정답 $199$
Step [문항 8] Ⅲ. 수열 — 수열의 귀납적 정의와 교대 부분분수 소거 Score
Step 1 자연C형 제1회 #8 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 삼각형의 내각의 합과 사인·코사인법칙을 결합하여 변의 길이와 외접원 요소를 도출합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $199$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.24–25 유제 15 · (교과서 73–74쪽) 접선의 방정식 / Ⅲ-2 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.24–26 유제 15 · (교과서 135–137쪽) 넓이 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-05], [12미적Ⅰ-03-05]] 자연C형 제1회 #9 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 점 $(3, 27a)$에서의 접선의 방정식에 $(4, 6)$을 대입해 $a=1/9$를 구하고 $y=x$ 대칭 정적분을 계산합니다.
[제1회 #9] (10점)
양수 $a$에 대하여 함수 $f(x)=ax^3$의 역함수를 $g(x)$라 하자. 곡선 $y=f(x)$ 위의 점 $(3, f(3))$에서의 접선이 점 $(4, 6)$을 지날 때, 두 곡선 $y=f(x)$와 $y=g(x)$로 둘러싸인 부분의 넓이 $S$를 구하는 풀이 과정과 답을 쓰시오. (10점)
문항 9 기하 다이어그램
[그림] 문항 9번 함수·도형 개형
[Track B · 자연C형 제1회 #9 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$f'(x)=3ax^2$이므로 점 $(3, 27a)$에서의 접선의 방정식은 $y = 27a(x-3)+27a$이고, 이 직선이 점 $(4, 6)$을 지나므로 $6 = 54a \implies a = \dfrac{1}{9}$이다. (3점)
2줄 (40%)방정식 $f(x)=x$, 즉 $\dfrac{1}{9}x^3 = x$의 해는 $x = -3, 0, 3$이며, 원점 대칭과 $y=x$ 대칭에 의해 넓이 $S$는 제$1$사분면에서 $y=x$와 $y=f(x)$가 이루는 넓이의 $4$배이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $S = 4\displaystyle\int_0^3 \left(x - \dfrac{1}{9}x^3\right)dx = 4\left[\dfrac{1}{2}x^2 - \dfrac{1}{36}x^4\right]_0^3 = 4\left(\dfrac{9}{2} - \dfrac{9}{4}\right) = 9$이다. (3점)
최종 정답 $9$
Step [문항 9] Ⅲ. 다항함수의 적분법 — 접선의 방정식과 역함수로 둘러싸인 넓이 Score
Step 1 자연C형 제1회 #9 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 점 $(3, 27a)$에서의 접선의 방정식에 $(4, 6)$을 대입해 $a=1/9$를 구하고 $y=x$ 대칭 정적분을 계산합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $9$ 3점
[출처: 대수 교과서 Ⅰ-1 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.20 유제 15 · 예제 3, PDF p.21 문제 8 (밑변환) 변형 | 성취기준: [12대수01-04]] 자연C형 제1회 #10 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 등차·등비수열의 일반항과 부분합 관계를 연립하여 미정계수와 목표 항을 계산합니다.
[제1회 #10] (10점)
$a = \log_8 9,\ b = \log_{27} 25$일 때, $$\log_5 10 = 1 + \dfrac{1}{pab}, \quad \log_6 10 = \dfrac{1+pab}{1+qa}$$를 만족시키는 유리수 $p, q$에 대하여 $4p + 2q$의 값을 구하는 풀이 과정과 답을 쓰시오. (10점)
[Track B · 자연C형 제1회 #10 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)로그의 성질에 의하여 $a = \log_{2^3} 3^2 = \dfrac{2}{3}\log_2 3 \implies \log_2 3 = \dfrac{3}{2}a$이고, $b = \log_{3^3} 5^2 = \dfrac{2}{3}\log_3 5 \implies \log_3 5 = \dfrac{3}{2}b$이다. (3점)
2줄 (40%)밑변환 공식에 의해 $\log_2 5 = (\log_2 3)(\log_3 5) = \dfrac{9}{4}ab$이므로, $\log_5 10 = 1 + \log_5 2 = 1 + \dfrac{1}{\log_2 5} = 1 + \dfrac{1}{\frac{9}{4}ab}$에서 $p = \dfrac{9}{4}$이다. (4점)
3줄 (30%)또한 $\log_6 10 = \dfrac{\log_2 10}{\log_2 6} = \dfrac{1+\log_2 5}{1+\log_2 3} = \dfrac{1+\frac{9}{4}ab}{1+\frac{3}{2}a}$에서 $q = \dfrac{3}{2}$이므로 $4p + 2q = 9 + 3 = 12$이다. (3점)
최종 정답 $p=\dfrac{9}{4},\ q=\dfrac{3}{2},\ 4p+2q=12$
Step [문항 10] Ⅰ. 지수함수와 로그함수 — 로그의 성질과 밑변환 공식 Score
Step 1 자연C형 제1회 #10 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 등차·등비수열의 일반항과 부분합 관계를 연립하여 미정계수와 목표 항을 계산합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $p=\dfrac{9}{4},\ q=\dfrac{3}{2},\ 4p+2q=12$ 3점
[출처: 대수 교과서 Ⅰ-2 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.7 유제 15 · 문제 2 로그함수의 그래프 변형 | 성취기준: [12대수01-07], [12대수03-03]] 자연C형 제1회 #11 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 수평선 $y=-n$과 두 로그함수의 교점 $x$좌표 차로 밑변을 표현하고 등비급수 공식을 적용합니다.
[제1회 #11] (10점)
자연수 $n$에 대하여 직선 $y = -n$이 두 곡선 $y = \log_2(x-1)$, $y = \log_4(5-x)$와 만나는 점을 각각 $P_n, Q_n$이라 하고, 점 $R_n(3, -n-1)$에 대하여 삼각형 $P_n Q_n R_n$의 넓이를 $a_n$이라 하자. 수열 $\{a_n\}$의 첫째항부터 제$n$항까지의 합을 $S_n$이라 할 때, $128 S_3$의 값을 구하는 풀이 과정과 답을 쓰시오. (10점)
문항 11 기하 다이어그램
[그림] 문항 11번 함수·도형 개형
[Track B · 자연C형 제1회 #11 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$y=-n$을 대입하면 $P_n\left(1+\left(\dfrac{1}{2}\right)^n, -n\right)$, $Q_n\left(5-\left(\dfrac{1}{4}\right)^n, -n\right)$이므로 선분 $P_n Q_n$의 길이는 $4 - \left(\dfrac{1}{2}\right)^n - \left(\dfrac{1}{4}\right)^n$이다. (3점)
2줄 (40%)점 $R_n(3, -n-1)$과 직선 $y=-n$ 사이의 거리는 $1$이므로 $a_n = \dfrac{1}{2}\left\{4 - \left(\dfrac{1}{2}\right)^n - \left(\dfrac{1}{4}\right)^n\right\} = 2 - \dfrac{1}{2}\left(\dfrac{1}{2}\right)^n - \dfrac{1}{2}\left(\dfrac{1}{4}\right)^n$이다. (4점)
3줄 (30%)$S_3 = \displaystyle\sum_{n=1}^3 a_n = 6 - \dfrac{1}{2}\left(\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{4}+\dfrac{1}{8}\right) - \dfrac{1}{2}\left(\dfrac{1}{4}+\dfrac{1}{16}+\dfrac{1}{64}\right) = 6 - \dfrac{7}{16} - \dfrac{21}{128} = \dfrac{691}{128}$이므로 $128 S_3 = 691$이다. (3점)
최종 정답 $691$
Step [문항 11] Ⅰ. 지수함수와 로그함수 & Ⅲ. 등비수열의 합 Score
Step 1 자연C형 제1회 #11 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 수평선 $y=-n$과 두 로그함수의 교점 $x$좌표 차로 밑변을 표현하고 등비급수 공식을 적용합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $691$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-1 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.17 유제 15 · (교과서 128쪽) 예제 4·문제 7 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-04]] 자연C형 제1회 #12 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 분모가 $0$으로 수렴할 때 분자도 $0$으로 수렴한다는 성질과 인수분해 약분을 결합합니다.
[제1회 #12] (10점)
다항함수 $f(x)$가 모든 실수 $x$에 대하여 $$\int_1^x f(t)\,dt = x^4 + ax^3 + x^2\int_0^2 t f'(t)\,dt - 11x$$를 만족시킬 때, 상수 $a$의 값과 $f(2)$의 값의 합 $a + f(2)$를 구하는 풀이 과정과 답을 쓰시오. (10점)
[Track B · 자연C형 제1회 #12 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)상수 $k = \displaystyle\int_0^2 t f'(t)\,dt$라 놓고 주어진 식의 양변에 $x=1$을 대입하면 $0 = 1 + a + k - 11 \implies k = 10 - a$이다. (3점)
2줄 (40%)양변을 $x$에 대하여 미분하면 $f(x) = 4x^3 + 3ax^2 + 2kx - 11$, $f'(x) = 12x^2 + 6ax + 2k$이고, 이를 $k = \displaystyle\int_0^2 (12t^3+6at^2+2kt)\,dt$에 대입하면 $k = 48 + 16a + 4k \implies 3k = -16a - 48$이다. (4점)
3줄 (30%)$k = 10 - a$를 대입하여 풀면 $30 - 3a = -16a - 48 \implies a = -6,\ k = 16$이므로 $f(x) = 4x^3 - 18x^2 + 32x - 11$이고, $f(2) = 13$이므로 $a + f(2) = -6 + 13 = 7$이다. (3점)
최종 정답 $a=-6,\ f(2)=13,\ a+f(2)=7$
Step [문항 12] Ⅲ. 다항함수의 적분법 — 정적분으로 정의된 함수 Score
Step 1 자연C형 제1회 #12 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 분모가 $0$으로 수렴할 때 분자도 $0$으로 수렴한다는 성질과 인수분해 약분을 결합합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $a=-6,\ f(2)=13,\ a+f(2)=7$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅰ-1 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.12–13 유제 15 · (교과서 19–20쪽) 함수의 극한에 대한 성질 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-01-02]] 자연C형 제1회 #13 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 도함수의 부호 변화와 극값 조건을 분석하여 삼차·사차함수의 계수를 결정합니다.
[제1회 #13] (10점)
함수 $f(x)$에 대하여 $\displaystyle\lim_{x \to 0} \dfrac{x}{f(x)-2x} = \dfrac{1}{2}$일 때, $$\lim_{x \to 0} \dfrac{12x f(x) + 3\{f(x)\}^2}{2\{f(x)\}^2 - 5x f(x) - 4x^2}$$의 값을 구하는 풀이 과정과 답을 쓰시오. (10점)
[Track B · 자연C형 제1회 #13 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)조건식에서 극한값이 $0$이 아니므로 역수의 극한을 취하면 $\displaystyle\lim_{x \to 0} \dfrac{f(x)-2x}{x} = \lim_{x \to 0}\left(\dfrac{f(x)}{x} - 2\right) = 2 \implies \lim_{x \to 0}\dfrac{f(x)}{x} = 4$이다. (3점)
2줄 (40%)구하는 극한식의 분모와 분자를 $x^2$ ($x \ne 0$)으로 나누면 $\displaystyle\lim_{x \to 0} \dfrac{12\cdot\dfrac{f(x)}{x} + 3\left\{\dfrac{f(x)}{x}\right\}^2}{2\left\{\dfrac{f(x)}{x}\right\}^2 - 5\cdot\dfrac{f(x)}{x} - 4}$이다. (4점)
3줄 (30%)극한의 성질에 의하여 $\displaystyle\lim_{x \to 0}\dfrac{f(x)}{x} = 4$를 대입하면 $\dfrac{12(4) + 3(16)}{2(16) - 5(4) - 4} = \dfrac{96}{8} = 12$이다. (3점)
최종 정답 $12$
Step [문항 13] Ⅰ. 함수의 극한과 연속 — 함수의 극한의 성질 Score
Step 1 자연C형 제1회 #13 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 도함수의 부호 변화와 극값 조건을 분석하여 삼차·사차함수의 계수를 결정합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $12$ 3점
[출처: 대수 교과서 Ⅰ-2 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.7–8 유제 15 · 로그함수의 그래프, PDF p.13 로그방정식 변형 | 성취기준: [12대수01-08], [12대수03-03]] 자연C형 제1회 #14 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 정적분과 미분의 관계를 이용해 양변을 미분하고 초기조건을 대입합니다.
[제1회 #14] (10점)
자연수 $k$에 대하여 정의역이 $\{x \mid x \gt 0\}$인 두 함수 $f(x) = \log_2(x + 2^k)$, $g(x) = \log_2(3x)$가 있다. 함수 $h(x)$를 $$h(x) = \begin{cases} f(x) & (f(x) \le g(x)) \\ g(x) & (f(x) \gt g(x)) \end{cases}$$라 할 때, 방정식 $h(x) = k + 1$의 실근을 $a_k$라 하자. $\displaystyle\sum_{k=1}^6 a_k$의 값을 구하는 풀이 과정과 답을 쓰시오. (10점)
[Track B · 자연C형 제1회 #14 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)부등식 $f(x) \le g(x)$에서 $x + 2^k \le 3x \iff x \ge 2^{k-1}$이고, 경계점 $x = 2^{k-1}$에서 $h(2^{k-1}) = \log_2(3\cdot 2^{k-1}) = k - 1 + \log_2 3$이다. (3점)
2줄 (40%)$1 \lt \log_2 3 \lt 2$이므로 $k \lt h(2^{k-1}) \lt k + 1$이고, $h(x)$는 증가함수이므로 방정식 $h(x) = k + 1$의 실근은 $x \gt 2^{k-1}$인 구간($h(x)=f(x)$)에서 발생하여 $\log_2(a_k + 2^k) = k + 1 \implies a_k = 2^{k+1} - 2^k = 2^k$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 첫째항이 $2$, 공비가 $2$인 등비수열의 합 공식에 의하여 $\displaystyle\sum_{k=1}^6 a_k = \sum_{k=1}^6 2^k = \dfrac{2(2^6 - 1)}{2 - 1} = 126$이다. (3점)
최종 정답 $126$
Step [문항 14] Ⅰ. 로그함수의 활용 & Ⅲ. 수열의 합 Score
Step 1 자연C형 제1회 #14 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 정적분과 미분의 관계를 이용해 양변을 미분하고 초기조건을 대입합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $126$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-1 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.6 유제 15 · (교과서 55쪽) 예제 2 미분계수 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-01], [12대수03-04]] 자연C형 제1회 #15 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 | 두 곡선의 교점을 구해 적분 구간을 설정하고 정적분으로 둘러싸인 넓이를 계산합니다.
[제1회 #15] (10점)
이차함수 $f(x) = x^2 + ax + b$가 다음 조건을 만족시킬 때, 상수 $a, b$에 대하여 $f(a+b)$의 값을 구하는 풀이 과정과 답을 쓰시오. (10점)
(가) $f(1) = f'(1)$
(나) $\displaystyle\sum_{k=1}^{10} \lim_{h \to 0} \dfrac{f(k+1+2h) - f(k+1-h)}{3h} = 110$
[Track B · 자연C형 제1회 #15 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)미분계수의 정의에 의하여 $\displaystyle\lim_{h \to 0} \dfrac{f(k+1+2h) - f(k+1-h)}{3h} = \dfrac{2 - (-1)}{3}f'(k+1) = f'(k+1)$이다. (3점)
2줄 (40%)$f'(x) = 2x + a$이므로 조건 (나)에서 $\displaystyle\sum_{k=1}^{10} (2k + 2 + a) = 2\cdot\dfrac{10\times 11}{2} + 10(a+2) = 130 + 10a = 110 \implies a = -2$이다. (4점)
3줄 (30%)조건 (가)의 $f(1)=f'(1)$에서 $1 + a + b = 2 + a \implies b = 1$이므로, $f(x) = x^2 - 2x + 1$이고 $f(a+b) = f(-1) = (-1)^2 - 2(-1) + 1 = 4$이다. (3점)
최종 정답 $a=-2,\ b=1,\ f(a+b)=4$
Step [문항 15] Ⅱ. 미분계수의 정의 & Ⅲ. 수열의 합 시그마 Score
Step 1 자연C형 제1회 #15 · 2026 기출 1:1 동형 아키타입 3점
Step 2 두 곡선의 교점을 구해 적분 구간을 설정하고 정적분으로 둘러싸인 넓이를 계산합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $a=-2,\ b=1,\ f(a+b)=4$ 3점
2027학년도 가천대학교 약술형 논술 자연C형 (전통공학·기계·토목·산업공학군) 모의고사 제2회 수학해설집
Track B (3점 · 4점 · 3점 = 10점) | 9 Pages
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅰ-1. 지수와 로그 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.2 유제 15 변형 | 성취기준: [12대수01-01], [12대수01-02]] 전통공학 2회 #7 · 거듭제곱근의 지수 변환과 분수 지수 소거 | 거듭제곱근을 유리수 지수 $u^{4/3}, v^{5/4}$로 고친 뒤 밑 $3, 2$의 거듭제곱으로 정리합니다.
[제2회 #7] (10점)
두 양의 실수 $u, v$가 $\sqrt[3]{u^4} = 27$, $\sqrt[4]{v^5} = 32$를 만족시킬 때, 지수식 $\left(\dfrac{u^{2/3}}{v^{1/2}}\right)^2 \cdot v^{7/4}$의 값을 계산하는 과정과 답을 기술하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 2회 #7 · 거듭제곱근의 지수 변환과 분수 지수 소거 (10점)]
1줄 (30%)거듭제곱근의 성질에 의하여 $u^{4/3} = 27 = 3^3$이고, $v^{5/4} = 32 = 2^5$에서 $v^{1/4} = 2$이므로 $v = 16$이다. (3점)
2줄 (40%)주어진 식을 지수법칙으로 정리하면 $\dfrac{u^{4/3}}{v} \cdot v^{7/4} = u^{4/3} \cdot v^{3/4}$이다. (4점)
3줄 (30%)$u^{4/3} = 27$이고 $v^{3/4} = \left(v^{1/4}\right)^3 = 2^3 = 8$이므로 구하는 값은 $27 \times 8 = 216$이다. (3점)
최종 정답 $216$
Step [문항 7] Ⅰ. 지수와 로그 — 거듭제곱근과 유리수 지수의 연립 연산 Score
Step 1 전통공학 2회 #7 · 거듭제곱근의 지수 변환과 분수 지수 소거 3점
Step 2 거듭제곱근을 유리수 지수 $u^{4/3}, v^{5/4}$로 고친 뒤 밑 $3, 2$의 거듭제곱으로 정리합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $216$ 3점
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅱ-1. 삼각함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.6 유제 15 변형 | 성취기준: [12대수02-03]] 전통공학 2회 #8 · 기계구조 삼각형 트러스 변의 길이와 사인법칙 | 코사인법칙으로 마주보는 변 $BC$를 먼저 구하고, $\sin A = \sqrt{1-\cos^2 A}$와 사인법칙으로 외접원 반지름 $R$를 구합니다.
[제2회 #8] (10점)
삼각형 $ABC$에서 두 변의 길이가 $\overline{AB} = 6$, $\overline{AC} = 10$이고 $\cos A = \dfrac{3}{5}$이다. 변 $BC$의 길이 $l$과 삼각형 $ABC$의 외접원의 넓이 $W$를 각각 구하는 과정을 서술하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 2회 #8 · 기계구조 삼각형 트러스 변의 길이와 사인법칙 (10점)]
1줄 (30%)코사인법칙 $\overline{BC}^2 = \overline{AB}^2 + \overline{AC}^2 - 2\overline{AB}\cdot\overline{AC}\cos A$에 대입하면 $l^2 = 36 + 100 - 2\cdot 6\cdot 10\cdot\dfrac{3}{5} = 136 - 72 = 64$이므로 $l = 8$이다. (3점)
2줄 (40%)$0 \lt A \lt \pi$에서 $\sin A = \sqrt{1 - \left(\dfrac{3}{5}\right)^2} = \dfrac{4}{5}$이고, 사인법칙 $2R = \dfrac{l}{\sin A} = \dfrac{8}{4/5} = 10$에서 외접원의 반지름은 $R = 5$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 변 $BC$의 길이는 $l = 8$이고, 외접원의 넓이는 $W = \pi R^2 = 25\pi$이다. (3점)
최종 정답 $l = 8,\ W = 25\pi$
Step [문항 8] Ⅱ. 삼각함수 — 코사인법칙과 외접원 반지름의 결합 Score
Step 1 전통공학 2회 #8 · 기계구조 삼각형 트러스 변의 길이와 사인법칙 3점
Step 2 코사인법칙으로 마주보는 변 $BC$를 먼저 구하고, $\sin A = \sqrt{1-\cos^2 A}$와 사인법칙으로 외접원 반지름 $R$를 구합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $l = 8,\ W = 25\pi$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.24–25 유제 15 · (교과서 73–74쪽) / Ⅲ-2 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.25 유제 15 · (교과서 136쪽) 심화 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-05], [12미적Ⅰ-03-05]] 자연C형 제2회 #9 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 | 접선의 $y$절편 조건 $-54a = -3$으로부터 $a=1/18$을 결정하고 직선 $y=x$ 대칭성을 이용해 $4\int_0^3 (x-f(x))\,dx$를 계산합니다.
[제2회 #9] (10점)
양의 상수 $a$에 대하여 삼차함수 $f(x) = ax^3 + \dfrac{1}{2}x$와 그 역함수 $g(x)$의 그래프가 그림과 같다. 곡선 $y=f(x)$ 위의 점 $(3, f(3))$에서 그은 접선이 $y$축과 점 $(0, -3)$에서 만날 때, 두 곡선 $y=f(x), y=g(x)$로 둘러싸인 영역의 넓이를 $S$라 하자. $2S$의 값을 구하시오. (10점)
문항 9 기하 다이어그램
[그림] 문항 9번 함수·도형 개형
[Track B · 자연C형 제2회 #9 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$f'(x) = 3ax^2 + \dfrac{1}{2}$이므로 점 $\left(3, 27a+\dfrac{3}{2}\right)$에서의 접선의 방정식은 $y = \left(27a+\dfrac{1}{2}\right)(x-3) + 27a + \dfrac{3}{2} = \left(27a+\dfrac{1}{2}\right)x - 54a$이고, $y$절편이 $-54a = -3$이므로 $a = \dfrac{1}{18}$이다. (3점)
2줄 (40%)$f(x) = x$에서 $\dfrac{1}{18}x^3 + \dfrac{1}{2}x = x \iff \dfrac{1}{18}x^3 - \dfrac{1}{2}x = 0$이므로 교점의 $x$좌표는 $x = -3, 0, 3$이다. (4점)
3줄 (30%)대칭성에 의하여 $S = 4\displaystyle\int_0^3 \{x - f(x)\}\,dx = 4\int_0^3 \left(\dfrac{1}{2}x - \dfrac{1}{18}x^3\right)dx = 4\left[\dfrac{1}{4}x^2 - \dfrac{1}{72}x^4\right]_0^3 = \dfrac{9}{2}$이므로 $2S = 9$이다. (3점)
최종 정답 $a=\dfrac{1}{18},\ S=\dfrac{9}{2},\ 2S=9$
Step [문항 9] Ⅲ. 다항함수의 적분법 — 일차항이 포함된 삼차함수와 역함수 넓이 Score
Step 1 자연C형 제2회 #9 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 3점
Step 2 접선의 $y$절편 조건 $-54a = -3$으로부터 $a=1/18$을 결정하고 직선 $y=x$ 대칭성을 이용해 $4\int_0^3 (x-f(x))\,dx$를 계산합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $a=\dfrac{1}{18},\ S=\dfrac{9}{2},\ 2S=9$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 대수 Ⅲ-1. 등차수열과 등비수열 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.3 유제 15 변형 | 성취기준: [12대수03-02], [12대수03-03]] 전통공학 2회 #10 · 등차중항을 활용한 부분합 차의 해석 | 구간 부분합 $T_9 - T_6 = u_7 + u_8 + u_9 = 3u_8$ 관계를 이용하면 공차 $d$를 즉시 얻을 수 있습니다.
[제2회 #10] (10점)
첫째항이 $5$인 등차수열 $\{u_n\}$의 첫째항부터 제$n$항까지의 합을 $T_n$이라 하자. $T_9 - T_6 = 99$일 때, 공차 $d$와 제$15$항 $u_{15}$를 차례대로 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 2회 #10 · 등차중항을 활용한 부분합 차의 해석 (10점)]
1줄 (30%)수열의 합과 일반항의 관계에 의하여 $T_9 - T_6 = u_7 + u_8 + u_9 = 3u_8 = 99$이므로 $u_8 = 33$이다. (3점)
2줄 (40%)첫째항이 $u_1 = 5$이므로 $u_8 = u_1 + 7d = 5 + 7d = 33$에서 $7d = 28$, 즉 공차는 $d = 4$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 제$15$항은 $u_{15} = u_1 + 14d = 5 + 14 \times 4 = 61$이다. (3점)
최종 정답 $d = 4,\ u_{15} = 61$
Step [문항 10] Ⅲ. 수열 — 등차수열의 구간 부분합과 일반항 결정 Score
Step 1 전통공학 2회 #10 · 등차중항을 활용한 부분합 차의 해석 3점
Step 2 구간 부분합 $T_9 - T_6 = u_7 + u_8 + u_9 = 3u_8$ 관계를 이용하면 공차 $d$를 즉시 얻을 수 있습니다. 4점
Step 3 최종 정답: $d = 4,\ u_{15} = 61$ 3점
[출처: 대수 교과서 Ⅰ-2 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.7–8 유제 15 · 로그함수의 그래프 심화 | 성취기준: [12대수01-07], [12대수03-03]] 자연C형 제2회 #11 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 | 높이가 $2$인 삼각형 넓이 $a_n = \overline{P_n Q_n}$을 구한 뒤 $b_n$을 $(1/2)^n$과 $(1/4)^n$의 합으로 정리합니다.
[제2회 #11] (10점)
자연수 $n$마다 수평선 $y = n$이 두 로그곡선 $y = \log_{1/2}(x-2)$, $y = \log_{1/4}(6-x)$와 만나는 교점을 $P_n, Q_n$이라 하고, 꼭짓점 $R_n(4, n+2)$를 연결한 삼각형 $P_n Q_n R_n$의 넓이를 $a_n$이라 하자. 수열 $\{b_n\}$이 $a_n + b_n = 4 - \dfrac{1}{3\cdot 2^n}$을 만족시킬 때, 첫째항부터 제$3$항까지의 합 $S_3$에 대하여 $192 S_3$를 구하시오. (10점)
문항 11 기하 다이어그램
[그림] 문항 11번 함수·도형 개형
[Track B · 자연C형 제2회 #11 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$P_n\left(2+\left(\dfrac{1}{2}\right)^n, n\right)$, $Q_n\left(6-\left(\dfrac{1}{4}\right)^n, n\right)$이고 높이가 $2$이므로 $a_n = \dfrac{1}{2}\times 2\times\left\{4 - \left(\dfrac{1}{2}\right)^n - \left(\dfrac{1}{4}\right)^n\right\} = 4 - \left(\dfrac{1}{2}\right)^n - \left(\dfrac{1}{4}\right)^n$이다. (3점)
2줄 (40%)관계식에 대입하면 $b_n = \left(4 - \dfrac{1}{3\cdot 2^n}\right) - a_n = \dfrac{2}{3}\left(\dfrac{1}{2}\right)^n + \left(\dfrac{1}{4}\right)^n$이다. (4점)
3줄 (30%)$S_3 = \dfrac{2}{3}\left(\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{4}+\dfrac{1}{8}\right) + \left(\dfrac{1}{4}+\dfrac{1}{16}+\dfrac{1}{64}\right) = \dfrac{7}{12} + \dfrac{21}{64} = \dfrac{175}{192}$이므로 $192 S_3 = 175$이다. (3점)
최종 정답 $175$
Step [문항 11] Ⅰ. 로그함수의 그래프 & Ⅲ. 두 등비수열의 결합 합 Score
Step 1 자연C형 제2회 #11 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 3점
Step 2 높이가 $2$인 삼각형 넓이 $a_n = \overline{P_n Q_n}$을 구한 뒤 $b_n$을 $(1/2)^n$과 $(1/4)^n$의 합으로 정리합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $175$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅰ-2. 함수의 연속 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.6 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-01-03], [12미적Ⅰ-01-04]] 전통공학 2회 #12 · 모든 실수에서 연속인 다항식 나눗셈 구조 | 항등식에 $x=2$를 대입하여 $k$를 구하고, 조립제법으로 $(x-2)$ 인수를 약분한 뒤 연속성 $P(2)=\lim_{x\to 2}P(x)$를 적용합니다.
[제2회 #12] (10점)
실수 전체의 집합에서 연속인 함수 $P(x)$가 모든 실수 $x$에 대하여 $(x - 2)P(x) = x^3 - kx^2 + 3x - 2$를 만족시킨다. 상수 $k$와 $P(2)$의 곱 $k \cdot P(2)$를 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 2회 #12 · 모든 실수에서 연속인 다항식 나눗셈 구조 (10점)]
1줄 (30%)주어진 등식의 양변에 $x = 2$를 대입하면 $0 = 8 - 4k + 6 - 2 = 12 - 4k$이므로 $k = 3$이다. (3점)
2줄 (40%)$x \ne 2$일 때 $P(x) = \dfrac{x^3 - 3x^2 + 3x - 2}{x - 2} = \dfrac{(x - 2)(x^2 - x + 1)}{x - 2} = x^2 - x + 1$이다. (4점)
3줄 (30%)함수 $P(x)$는 $x = 2$에서 연속이므로 $P(2) = 2^2 - 2 + 1 = 3$이고, 따라서 $k \cdot P(2) = 3 \times 3 = 9$이다. (3점)
최종 정답 $9$
Step [문항 12] Ⅰ. 함수의 연속 — 미정계수 결정과 인수정리 극한 Score
Step 1 전통공학 2회 #12 · 모든 실수에서 연속인 다항식 나눗셈 구조 3점
Step 2 항등식에 $x=2$를 대입하여 $k$를 구하고, 조립제법으로 $(x-2)$ 인수를 약분한 뒤 연속성 $P(2)=\lim_{x\to 2}P(x)$를 적용합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $9$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.6 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-07], [12미적Ⅰ-02-08]] 전통공학 2회 #13 · 단조증가 삼차함수의 도함수 판별식 부등식 | 삼차함수가 극값을 갖지 않을 필요충분조건은 도함수 $H'(x)=0$의 판별식 $D \le 0$입니다.
[제2회 #13] (10점)
삼차함수 $H(x) = x^3 - 3mx^2 + 9mx - 7$이 극값을 갖지 않도록 하는 모든 정수 $m$의 개수를 구하고 그 근거를 서술하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 2회 #13 · 단조증가 삼차함수의 도함수 판별식 부등식 (10점)]
1줄 (30%)주어진 삼차함수를 미분하면 $H'(x) = 3x^2 - 6mx + 9m$이고, $H(x)$가 극값을 갖지 않으려면 이차방정식 $H'(x) = 0$의 판별식 $D \le 0$이어야 한다. (3점)
2줄 (40%)$\dfrac{D}{4} = (-3m)^2 - 3(9m) = 9m^2 - 27m = 9m(m - 3) \le 0$이므로 $0 \le m \le 3$이다. (4점)
3줄 (30%)부등식을 만족시키는 정수 $m$은 $0, 1, 2, 3$이므로 구하는 개수는 $4$이다. (3점)
최종 정답 $4$
Step [문항 13] Ⅱ. 도함수의 활용 — 삼차함수가 극값을 갖지 않을 조건 Score
Step 1 전통공학 2회 #13 · 단조증가 삼차함수의 도함수 판별식 부등식 3점
Step 2 삼차함수가 극값을 갖지 않을 필요충분조건은 도함수 $H'(x)=0$의 판별식 $D \le 0$입니다. 4점
Step 3 최종 정답: $4$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-1. 부정적분과 정적분 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.3 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-02], [12미적Ⅰ-03-03], [12미적Ⅰ-03-04]] 전통공학 2회 #14 · 정적분과 미분의 관계 및 초기조건 대입 | 위끝과 아래끝이 같아지는 $x=3$을 먼저 대입해 $c$를 결정한 뒤, 양변을 $x$에 대하여 미분합니다.
[제2회 #14] (10점)
다항함수 $Q(x)$가 모든 실수 $x$에 대하여 $\displaystyle\int_3^x Q(t)\,dt = x^3 - cx^2 + 5x - 6$을 만족시킬 때, 상수 $c$와 $Q(c)$의 값을 각각 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 2회 #14 · 정적분과 미분의 관계 및 초기조건 대입 (10점)]
1줄 (30%)정적분의 성질에 의하여 양변에 $x = 3$을 대입하면 $0 = 27 - 9c + 15 - 6 = 36 - 9c$이므로 $c = 4$이다. (3점)
2줄 (40%)주어진 등식의 양변을 $x$에 대하여 미분하면 $Q(x) = 3x^2 - 2cx + 5 = 3x^2 - 8x + 5$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $c = 4$일 때 $Q(4) = 3(16) - 8(4) + 5 = 48 - 32 + 5 = 21$이다. (3점)
최종 정답 $c = 4,\ Q(c) = 21$
Step [문항 14] Ⅲ. 부정적분과 정적분 — 위끝에 변수가 있는 정적분 방정식 Score
Step 1 전통공학 2회 #14 · 정적분과 미분의 관계 및 초기조건 대입 3점
Step 2 위끝과 아래끝이 같아지는 $x=3$을 먼저 대입해 $c$를 결정한 뒤, 양변을 $x$에 대하여 미분합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $c = 4,\ Q(c) = 21$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-2. 정적분의 활용 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.6 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-05], [12미적Ⅰ-03-06]] 전통공학 2회 #15 · 동역학 질점의 속도 적분과 운동 거리 | 속도 $v(t)=0$이 되는 시각 $t=1, 3$을 기준으로 부호가 바뀌는 구간을 나누어 $|v(t)|$를 정적분합니다.
[제2회 #15] (10점)
원점을 출발하여 수직선 위를 움직이는 질점 $M$의 시각 $t$ ($0 \le t \le 5$)에서의 속도가 $v(t) = 3t^2 - 12t + 9$이다. 시각 $t = 0$부터 $t = 5$까지 질점 $M$이 실제로 움직인 거리 $L$을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 2회 #15 · 동역학 질점의 속도 적분과 운동 거리 (10점)]
1줄 (30%)$v(t) = 3(t^2 - 4t + 3) = 3(t - 1)(t - 3) = 0$에서 $t = 1, 3$일 때 운동 방향이 바뀌며, $[0,1]$과 $[3,5]$에서 $v(t) \ge 0$, $[1,3]$에서 $v(t) \le 0$이다. (3점)
2줄 (40%)위치 변화량 원시함수 $s(t) = t^3 - 6t^2 + 9t$에 대하여 $s(0)=0,\ s(1)=4,\ s(3)=0,\ s(5)=20$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 실제 이동 거리는 $L = |s(1)-s(0)| + |s(3)-s(1)| + |s(5)-s(3)| = 4 + 4 + 20 = 28$이다. (3점)
최종 정답 $28$
Step [문항 15] Ⅲ. 정적분의 활용 — 수직선 위 운동 방향 전환과 실제 이동 거리 Score
Step 1 전통공학 2회 #15 · 동역학 질점의 속도 적분과 운동 거리 3점
Step 2 속도 $v(t)=0$이 되는 시각 $t=1, 3$을 기준으로 부호가 바뀌는 구간을 나누어 $|v(t)|$를 정적분합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $28$ 3점
2027학년도 가천대학교 약술형 논술 자연C형 (전통공학·기계·토목·산업공학군) 모의고사 제3회 수학해설집
Track B (3점 · 4점 · 3점 = 10점) | 9 Pages
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅰ-2. 지수함수와 로그함수 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.3 유제 15 변형 | 성취기준: [12대수01-06], [12대수01-08]] 전통공학 3회 #7 · 지수부등식 해집합에서의 지수함수 치환 최대·최소 | $3^x=p$로 치환하여 $x$의 범위를 먼저 구한 다음, $2^x=q$로 치환하여 이차함수의 최대·최소를 구합니다.
[제3회 #7] (10점)
부등식 $9^x - 12\cdot 3^x + 27 \le 0$을 만족시키는 실수 $x$에 대하여 함수 $W(x) = 4^x - 6\cdot 2^x + 15$의 최댓값과 최솟값의 합을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 3회 #7 · 지수부등식 해집합에서의 지수함수 치환 최대·최소 (10점)]
1줄 (30%)$3^x = p$ ($p \gt 0$)로 놓으면 $p^2 - 12p + 27 = (p - 3)(p - 9) \le 0$에서 $3 \le 3^x \le 9$이므로 $1 \le x \le 2$이다. (3점)
2줄 (40%)$2^x = q$로 치환하면 $1 \le x \le 2$에서 $2 \le q \le 4$이고, $W(x) = q^2 - 6q + 15 = (q - 3)^2 + 6$이다. (4점)
3줄 (30%)구간 $[2, 4]$에서 $q = 3$일 때 최솟값은 $6$, $q = 2$ 또는 $q = 4$일 때 최댓값은 $7$이므로 합은 $6 + 7 = 13$이다. (3점)
최종 정답 $13$
Step [문항 7] Ⅰ. 지수함수와 로그함수 — 치환형 지수부등식과 합성 이차식의 최대·최소 Score
Step 1 전통공학 3회 #7 · 지수부등식 해집합에서의 지수함수 치환 최대·최소 3점
Step 2 $3^x=p$로 치환하여 $x$의 범위를 먼저 구한 다음, $2^x=q$로 치환하여 이차함수의 최대·최소를 구합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $13$ 3점
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅱ-1. 삼각함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.3 유제 15 변형 | 성취기준: [12대수02-01], [12대수02-02]] 전통공학 3회 #8 · 일정한 둘레를 갖는 부채꼴 설계의 최적 반지름과 중심각 | 부채꼴 둘레 $2r+l=28$에서 $l=28-2r$를 넓이 공식 $S=\frac{1}{2}rl$에 대입해 완전제곱식으로 만듭니다.
[제3회 #8] (10점)
둘레의 길이가 $28$인 부채꼴 중에서 넓이가 최대인 부채꼴의 반지름의 길이 $r$, 호의 길이 $l$, 중심각의 크기 $\theta$ (라디안)에 대하여 $r + l + \theta$의 값을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 3회 #8 · 일정한 둘레를 갖는 부채꼴 설계의 최적 반지름과 중심각 (10점)]
1줄 (30%)부채꼴의 반지름을 $r$, 호의 길이를 $l$이라 하면 $2r + l = 28$에서 $l = 28 - 2r$ ($0 \lt r \lt 14$)이다. (3점)
2줄 (40%)부채꼴의 넓이 $S = \dfrac{1}{2}rl = \dfrac{1}{2}r(28 - 2r) = -r^2 + 14r = -(r - 7)^2 + 49$이므로 $r = 7$일 때 넓이가 최대이다. (4점)
3줄 (30%)$r = 7$일 때 $l = 14$이고 중심각 $\theta = \dfrac{l}{r} = 2$이므로 $r + l + \theta = 7 + 14 + 2 = 23$이다. (3점)
최종 정답 $23$
Step [문항 8] Ⅱ. 삼각함수 — 부채꼴의 둘레와 넓이의 최대 조건 Score
Step 1 전통공학 3회 #8 · 일정한 둘레를 갖는 부채꼴 설계의 최적 반지름과 중심각 3점
Step 2 부채꼴 둘레 $2r+l=28$에서 $l=28-2r$를 넓이 공식 $S=\frac{1}{2}rl$에 대입해 완전제곱식으로 만듭니다. 4점
Step 3 최종 정답: $23$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.24–25 유제 15 · (교과서 73–74쪽) 접선의 방정식 / Ⅲ-2 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.24–26 유제 15 · (교과서 135–137쪽) 넓이 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-05], [12미적Ⅰ-03-05]] 자연C형 제3회 #9 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 | 점 $(2, 8a)$에서의 접선 방정식에 $(3, 5)$를 대입해 $a=1/4$을 구하고 교점 $x=-2, 0, 2$에서 대칭 정적분을 수행합니다.
[제3회 #9] (10점)
양의 실수 $a$에 대하여 곡선 $y = f(x) = ax^3$과 그 역함수 곡선 $y = g(x)$를 좌표평면에 나타내었다. 점 $(2, f(2))$에서 곡선 $y=f(x)$에 접하는 직선이 점 $(3, 5)$를 지날 때, 원점 대칭인 두 곡선 $y=f(x), y=g(x)$가 둘러싸는 도형의 전체 넓이 $S$를 구하시오. (10점)
문항 9 기하 다이어그램
[그림] 문항 9번 함수·도형 개형
[Track B · 자연C형 제3회 #9 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$f'(x)=3ax^2$이므로 점 $(2, 8a)$에서의 접선의 방정식은 $y=12a(x-2)+8a=12ax-16a$이고, 점 $(3, 5)$를 지나므로 $20a=5 \implies a=\dfrac{1}{4}$이다. (3점)
2줄 (40%)방정식 $f(x)=x$, 즉 $\dfrac{1}{4}x^3=x$의 실근은 $x=-2, 0, 2$이며, 원점 대칭과 직선 $y=x$에 대한 대칭성에 의해 구하는 넓이 $S$는 구간 $[0,2]$에서 $y=x$와 $y=f(x)$ 사이의 넓이의 $4$배이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $S=4\displaystyle\int_0^2\left(x-\dfrac{1}{4}x^3\right)dx=4\left[\dfrac{1}{2}x^2-\dfrac{1}{16}x^4\right]_0^2=4(2-1)=4$이다. (3점)
최종 정답 $4$
Step [문항 9] Ⅲ. 다항함수의 적분법 — 접선의 방정식과 역함수 그래프 넓이 Score
Step 1 자연C형 제3회 #9 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 3점
Step 2 점 $(2, 8a)$에서의 접선 방정식에 $(3, 5)$를 대입해 $a=1/4$을 구하고 교점 $x=-2, 0, 2$에서 대칭 정적분을 수행합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $4$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 대수 Ⅲ-2. 수열의 합과 수학적 귀납법 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.6 유제 15 변형 | 성취기준: [12대수03-04], [12대수03-05], [12대수03-06]] 전통공학 3회 #10 · 연속된 홀수 곱의 역수 급수 소거 | 분수식을 $2\left(\frac{1}{2k-1}-\frac{1}{2k+1}\right)$로 쪼개어 이웃한 항끼리 연쇄 소거합니다.
[제3회 #10] (10점)
합 $K = \displaystyle\sum_{k=1}^{15} \dfrac{4}{(2k - 1)(2k + 1)}$의 값을 기약분수 $\dfrac{q}{p}$로 나타낼 때, $p + q$의 값을 구하시오. (단, $p, q$는 서로소인 자연수이다.) (10점)
[Track B · 전통공학 3회 #10 · 연속된 홀수 곱의 역수 급수 소거 (10점)]
1줄 (30%)부분분수 항등식에 의하여 $\dfrac{4}{(2k - 1)(2k + 1)} = 2\left(\dfrac{1}{2k - 1} - \dfrac{1}{2k + 1}\right)$이다. (3점)
2줄 (40%)$k = 1$부터 $15$까지 대입하여 더하면 $K = 2\left\{\left(1 - \dfrac{1}{3}\right) + \left(\dfrac{1}{3} - \dfrac{1}{5}\right) + \cdots + \left(\dfrac{1}{29} - \dfrac{1}{31}\right)\right\} = 2\left(1 - \dfrac{1}{31}\right)$이다. (4점)
3줄 (30%)$K = \dfrac{60}{31}$에서 $p = 31,\ q = 60$ (서로소)이므로 $p + q = 91$이다. (3점)
최종 정답 $91$
Step [문항 10] Ⅲ. 수열 — 부분분수 분해를 이용한 급수의 망원 합 Score
Step 1 전통공학 3회 #10 · 연속된 홀수 곱의 역수 급수 소거 3점
Step 2 분수식을 $2\left(\frac{1}{2k-1}-\frac{1}{2k+1}\right)$로 쪼개어 이웃한 항끼리 연쇄 소거합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $91$ 3점
[출처: 대수 교과서 Ⅰ-2 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.7 유제 15 · 문제 2 로그함수의 그래프 변형 | 성취기준: [12대수01-07], [12대수03-03]] 자연C형 제3회 #11 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 | 밑변 $\overline{P_n Q_n} = 6 - (1/3)^n - (1/9)^n$과 높이 $2$를 곱해 $a_n$의 일반항을 세운 후 $n=1, 2$를 대입합니다.
[제3회 #11] (10점)
자연수 $n$에 대하여 직선 $y = -n$과 두 곡선 $y = \log_3(x-1)$, $y = \log_9(7-x)$의 교점을 각각 $P_n, Q_n$이라 하자. 점 $R_n(4, -n-2)$를 꼭짓점으로 하는 삼각형 $P_n Q_n R_n$의 넓이를 $a_n$이라 할 때, 첫 두 항의 합에 $81$을 곱한 $81(a_1 + a_2)$의 값을 구하시오. (10점)
문항 11 기하 다이어그램
[그림] 문항 11번 함수·도형 개형
[Track B · 자연C형 제3회 #11 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$y=-n$을 대입하면 $P_n\left(1+\left(\dfrac{1}{3}\right)^n, -n\right)$, $Q_n\left(7-\left(\dfrac{1}{9}\right)^n, -n\right)$이므로 선분 $P_n Q_n$의 길이는 $6-\left(\dfrac{1}{3}\right)^n-\left(\dfrac{1}{9}\right)^n$이다. (3점)
2줄 (40%)점 $R_n(4,-n-2)$와 직선 $y=-n$ 사이의 거리는 $2$이므로 삼각형의 넓이는 $a_n = \dfrac{1}{2}\times 2\times\left\{6-\left(\dfrac{1}{3}\right)^n-\left(\dfrac{1}{9}\right)^n\right\} = 6 - \left(\dfrac{1}{3}\right)^n - \left(\dfrac{1}{9}\right)^n$이다. (4점)
3줄 (30%)$a_1+a_2 = 12 - \left(\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{9}\right) - \left(\dfrac{1}{9}+\dfrac{1}{81}\right) = 12 - \dfrac{4}{9} - \dfrac{10}{81} = \dfrac{926}{81}$이므로 $81(a_1+a_2)=926$이다. (3점)
최종 정답 $926$
Step [문항 11] Ⅰ. 로그함수의 그래프 & Ⅲ. 등비수열의 합 Score
Step 1 자연C형 제3회 #11 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 3점
Step 2 밑변 $\overline{P_n Q_n} = 6 - (1/3)^n - (1/9)^n$과 높이 $2$를 곱해 $a_n$의 일반항을 세운 후 $n=1, 2$를 대입합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $926$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅰ-1. 함수의 극한 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.3 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-01-01], [12미적Ⅰ-01-02]] 전통공학 3회 #12 · 분자 유리화와 수렴 조건 연립 | $x\to 5$일 때 분모가 $0$이므로 분자의 극한도 $0$이어야 함을 이용해 $\alpha$를 먼저 구하고 유리화합니다.
[제3회 #12] (10점)
극한 등식 $\displaystyle\lim_{x \to 5} \dfrac{\sqrt{3x + 1} - \alpha}{x - 5} = \beta$가 성립하도록 하는 두 실수 $\alpha, \beta$에 대하여 $8\alpha\beta$의 값을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 3회 #12 · 분자 유리화와 수렴 조건 연립 (10점)]
1줄 (30%)$x \to 5$일 때 분모 $x - 5 \to 0$이고 극한값이 존재하므로 $\sqrt{3\cdot 5 + 1} - \alpha = 0$에서 $\alpha = 4$이다. (3점)
2줄 (40%)$\alpha = 4$를 대입하고 분자를 유리화하면 $\displaystyle\lim_{x \to 5} \dfrac{(3x + 1) - 16}{(x - 5)(\sqrt{3x + 1} + 4)} = \lim_{x \to 5} \dfrac{3}{\sqrt{3x + 1} + 4}$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $\beta = \dfrac{3}{4 + 4} = \dfrac{3}{8}$이므로 $8\alpha\beta = 8 \times 4 \times \dfrac{3}{8} = 12$이다. (3점)
최종 정답 $12$
Step [문항 12] Ⅰ. 함수의 극한 — 무리식이 포함된 $0/0$ 꼴 극한의 계수 추론 Score
Step 1 전통공학 3회 #12 · 분자 유리화와 수렴 조건 연립 3점
Step 2 $x\to 5$일 때 분모가 $0$이므로 분자의 극한도 $0$이어야 함을 이용해 $\alpha$를 먼저 구하고 유리화합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $12$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-1. 미분계수와 도함수 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.2 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-01], [12미적Ⅰ-02-03], [12미적Ⅰ-02-04]] 전통공학 3회 #13 · 다항식의 나눗셈 항등식과 양변 미분법 | 나눗셈 항등식 $x^8-px^2+q = (x-1)^2 Q(x) + 6x - 5$에 $x=1$을 대입하고, 미분한 식에 다시 $x=1$을 대입합니다.
[제3회 #13] (10점)
다항식 $x^8 - px^2 + q$를 $(x - 1)^2$으로 나누었을 때의 나머지가 $6x - 5$일 때, 두 상수 $p, q$에 대하여 $p^2 + q^2$의 값을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 3회 #13 · 다항식의 나눗셈 항등식과 양변 미분법 (10점)]
1줄 (30%)몫을 $Q(x)$라 하면 $x^8 - px^2 + q = (x - 1)^2 Q(x) + 6x - 5$이고, 양변에 $x = 1$을 대입하면 $1 - p + q = 1 \implies p = q$이다. (3점)
2줄 (40%)양변을 $x$에 대하여 미분하면 $8x^7 - 2px = 2(x - 1)Q(x) + (x - 1)^2 Q'(x) + 6$이다. (4점)
3줄 (30%)미분한 식에 $x = 1$을 대입하면 $8 - 2p = 6$에서 $p = 1,\ q = 1$이므로 $p^2 + q^2 = 2$이다. (3점)
최종 정답 $2$
Step [문항 13] Ⅱ. 미분계수와 도함수 — 완전제곱 인수로 나누었을 때의 나머지정리 Score
Step 1 전통공학 3회 #13 · 다항식의 나눗셈 항등식과 양변 미분법 3점
Step 2 나눗셈 항등식 $x^8-px^2+q = (x-1)^2 Q(x) + 6x - 5$에 $x=1$을 대입하고, 미분한 식에 다시 $x=1$을 대입합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $2$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.6 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-07], [12미적Ⅰ-02-08]] 전통공학 3회 #14 · 구간 내 극값과 경계값 비교를 통한 미정계수 결정 | 도함수 $V'(x)=3x(x-2)$로부터 구간 $[0,3]$에서의 증감표를 작성하여 최댓값 위치와 최솟값 위치를 찾습니다.
[제3회 #14] (10점)
닫힌구간 $[0, 3]$에서 삼차함수 $V(x) = x^3 - 3x^2 + c$의 최댓값이 $11$일 때, 같은 구간에서 함수 $V(x)$의 최솟값을 구하시오. (단, $c$는 상수이다.) (10점)
[Track B · 전통공학 3회 #14 · 구간 내 극값과 경계값 비교를 통한 미정계수 결정 (10점)]
1줄 (30%)$V'(x) = 3x^2 - 6x = 3x(x - 2) = 0$에서 구간 $[0, 3]$ 내의 극소점은 $x = 2$이다. (3점)
2줄 (40%)경계값과 극솟값을 비교하면 $V(0) = c$, $V(2) = -4 + c$, $V(3) = c$이므로 최댓값은 $c = 11$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 최솟값은 $V(2) = -4 + 11 = 7$이다. (3점)
최종 정답 $7$
Step [문항 14] Ⅱ. 도함수의 활용 — 닫힌구간에서 삼차함수의 최대·최소 Score
Step 1 전통공학 3회 #14 · 구간 내 극값과 경계값 비교를 통한 미정계수 결정 3점
Step 2 도함수 $V'(x)=3x(x-2)$로부터 구간 $[0,3]$에서의 증감표를 작성하여 최댓값 위치와 최솟값 위치를 찾습니다. 4점
Step 3 최종 정답: $7$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-1. 부정적분과 정적분 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.3 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-02], [12미적Ⅰ-03-03], [12미적Ⅰ-03-04]] 전통공학 3회 #15 · 원점 대칭 적분 구간에서 홀수차 항 소거 | 적분 구간 $[-3, 3]$이 원점 대칭이므로 홀수차 항(기함수)의 적분은 $0$이 되고 짝수차 항(우함수)만 $2\int_0^3$으로 계산합니다.
[제3회 #15] (10점)
정적분 $J = \displaystyle\int_{-3}^3 (5x^7 - 2x^5 + x^2 - 9x + 4)\,dx$의 값을 구하는 풀이 과정과 답을 쓰시오. (10점)
[Track B · 전통공학 3회 #15 · 원점 대칭 적분 구간에서 홀수차 항 소거 (10점)]
1줄 (30%)적분 구간 $[-3, 3]$이 원점에 대하여 대칭이므로 기함수인 $5x^7 - 2x^5 - 9x$의 정적분 값은 $0$이다. (3점)
2줄 (40%)우함수인 $x^2 + 4$에 대하여 성질을 적용하면 $J = 2\displaystyle\int_0^3 (x^2 + 4)\,dx = 2\left[\dfrac{1}{3}x^3 + 4x\right]_0^3$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $J = 2(9 + 12) = 42$이다. (3점)
최종 정답 $42$
Step [문항 15] Ⅲ. 부정적분과 정적분 — 대칭 구간에서 기함수·우함수의 정적분 Score
Step 1 전통공학 3회 #15 · 원점 대칭 적분 구간에서 홀수차 항 소거 3점
Step 2 적분 구간 $[-3, 3]$이 원점 대칭이므로 홀수차 항(기함수)의 적분은 $0$이 되고 짝수차 항(우함수)만 $2\int_0^3$으로 계산합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $42$ 3점
2027학년도 가천대학교 약술형 논술 자연C형 (전통공학·기계·토목·산업공학군) 모의고사 제4회 수학해설집
Track B (3점 · 4점 · 3점 = 10점) | 9 Pages
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅰ-1. 지수와 로그 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.18 유제 15 변형 | 성취기준: [12대수01-04], [12대수01-05]] 전통공학 4회 #7 · 지수 등식을 로그로 변환하여 밑 통일하기 | 로그의 정의로 $\alpha, \beta$를 나타낸 뒤 밑변환 공식 $\frac{1}{\log_a b} = \log_b a$를 적용합니다.
[제4회 #7] (10점)
두 양의 실수 $\alpha, \beta$가 $6^\alpha = 7^\beta = 42$를 만족시킬 때, $\dfrac{1}{\alpha} + \dfrac{1}{\beta}$의 값을 구하는 과정을 서술하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 4회 #7 · 지수 등식을 로그로 변환하여 밑 통일하기 (10점)]
1줄 (30%)로그의 정의에 의하여 $\alpha = \log_6 42$, $\beta = \log_7 42$이다. (3점)
2줄 (40%)밑변환 공식에 의하여 $\dfrac{1}{\alpha} = \log_{42} 6$, $\dfrac{1}{\beta} = \log_{42} 7$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $\dfrac{1}{\alpha} + \dfrac{1}{\beta} = \log_{42} 6 + \log_{42} 7 = \log_{42}(6 \times 7) = \log_{42} 42 = 1$이다. (3점)
최종 정답 $1$
Step [문항 7] Ⅰ. 지수와 로그 — 지수 조건식의 로그 밑변환과 역수 합 Score
Step 1 전통공학 4회 #7 · 지수 등식을 로그로 변환하여 밑 통일하기 3점
Step 2 로그의 정의로 $\alpha, \beta$를 나타낸 뒤 밑변환 공식 $\frac{1}{\log_a b} = \log_b a$를 적용합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $1$ 3점
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅱ-1. 삼각함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.6 유제 15 변형 | 성취기준: [12대수02-03]] 전통공학 4회 #8 · 사인법칙 $a=2R\sin A$를 이용한 삼각형 둘레 계산 | 사인법칙에 의해 세 변의 길이가 각각 $2R\sin A, 2R\sin B, 2R\sin C$로 표현됨을 이용합니다.
[제4회 #8] (10점)
반지름의 길이가 $8$인 원에 내접하는 삼각형 $ABC$에서 $\sin A + \sin B + \sin C = \dfrac{15}{8}$일 때, 삼각형 $ABC$의 둘레의 길이를 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 4회 #8 · 사인법칙 $a=2R\sin A$를 이용한 삼각형 둘레 계산 (10점)]
1줄 (30%)외접원의 반지름이 $R = 8$이므로 사인법칙에 의하여 세 변의 길이는 $a = 16\sin A,\ b = 16\sin B,\ c = 16\sin C$이다. (3점)
2줄 (40%)삼각형 $ABC$의 둘레의 길이는 $a + b + c = 16(\sin A + \sin B + \sin C)$이다. (4점)
3줄 (30%)주어진 값 $\sin A + \sin B + \sin C = \dfrac{15}{8}$을 대입하면 둘레의 길이는 $16 \times \dfrac{15}{8} = 30$이다. (3점)
최종 정답 $30$
Step [문항 8] Ⅱ. 삼각함수 — 외접원 반지름과 사인법칙의 둘레 활용 Score
Step 1 전통공학 4회 #8 · 사인법칙 $a=2R\sin A$를 이용한 삼각형 둘레 계산 3점
Step 2 사인법칙에 의해 세 변의 길이가 각각 $2R\sin A, 2R\sin B, 2R\sin C$로 표현됨을 이용합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $30$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.24–25 유제 15 · (교과서 73–74쪽) / Ⅲ-2 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.25 유제 15 · (교과서 136쪽) 심화 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-05], [12미적Ⅰ-03-05]] 자연C형 제4회 #9 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 | $f'(2) = 12a + 1/3$을 이용해 접선의 $y$절편 $-16a = -8/3$에서 $a=1/6$을 구한 뒤 구간 $[0,2]$ 정적분의 $4$배를 취합니다.
[제4회 #9] (10점)
양수 $a$에 대하여 단조증가하는 삼차함수 $f(x) = ax^3 + \dfrac{1}{3}x$의 역함수를 $g(x)$라 하자. 점 $(2, f(2))$에서의 접선의 $y$절편이 $-\dfrac{8}{3}$일 때, 그림과 같이 두 그래프 $y=f(x)$와 $y=g(x)$가 둘러싸는 영역의 넓이 $S$에 대하여 $3S$를 구하시오. (10점)
문항 9 기하 다이어그램
[그림] 문항 9번 함수·도형 개형
[Track B · 자연C형 제4회 #9 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$f'(x)=3ax^2+\dfrac{1}{3}$이므로 점 $\left(2, 8a+\dfrac{2}{3}\right)$에서의 접선의 방정식은 $y=\left(12a+\dfrac{1}{3}\right)(x-2)+8a+\dfrac{2}{3}=\left(12a+\dfrac{1}{3}\right)x-16a$이고, $y$절편이 $-16a=-\dfrac{8}{3}$이므로 $a=\dfrac{1}{6}$이다. (3점)
2줄 (40%)$f(x)=x$에서 $\dfrac{1}{6}x^3+\dfrac{1}{3}x=x \iff \dfrac{1}{6}x(x+2)(x-2)=0$이므로 교점의 $x$좌표는 $x=-2, 0, 2$이다. (4점)
3줄 (30%)대칭성에 의하여 $S=4\displaystyle\int_0^2\{x-f(x)\}\,dx=4\int_0^2\left(\dfrac{2}{3}x-\dfrac{1}{6}x^3\right)dx=4\left[\dfrac{1}{3}x^2-\dfrac{1}{24}x^4\right]_0^2=\dfrac{8}{3}$이므로 $3S=8$이다. (3점)
최종 정답 $a=\dfrac{1}{6},\ S=\dfrac{8}{3},\ 3S=8$
Step [문항 9] Ⅲ. 다항함수의 적분법 — 삼차함수 접선의 $y$절편과 역함수 넓이 Score
Step 1 자연C형 제4회 #9 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 3점
Step 2 $f'(2) = 12a + 1/3$을 이용해 접선의 $y$절편 $-16a = -8/3$에서 $a=1/6$을 구한 뒤 구간 $[0,2]$ 정적분의 $4$배를 취합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $a=\dfrac{1}{6},\ S=\dfrac{8}{3},\ 3S=8$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 대수 Ⅲ-2. 수열의 합과 수학적 귀납법 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.6 유제 15 변형 | 성취기준: [12대수03-04], [12대수03-05], [12대수03-06]] 전통공학 4회 #10 · 상수항이 있는 $S_n$에서 $a_1=S_1$과 $a_n=S_n-S_{n-1}$ 구분 | $n=1$일 때는 $w_1=S_1$로, $n\ge 2$일 때는 $w_n=S_n-S_{n-1}$로 각각 구해야 함에 유의합니다.
[제4회 #10] (10점)
수열 $\{w_n\}$의 첫째항부터 제$n$항까지의 합 $S_n$이 $S_n = 3n^2 - 2n + 4$일 때, $w_1 + w_7$의 값을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 4회 #10 · 상수항이 있는 $S_n$에서 $a_1=S_1$과 $a_n=S_n-S_{n-1}$ 구분 (10점)]
1줄 (30%)$n = 1$일 때 첫째항은 $w_1 = S_1 = 3(1)^2 - 2(1) + 4 = 5$이다. (3점)
2줄 (40%)$n \ge 2$일 때 $w_n = S_n - S_{n-1}$이므로 $w_7 = S_7 - S_6 = (147 - 14 + 4) - (108 - 12 + 4) = 137 - 100 = 37$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $w_1 + w_7 = 5 + 37 = 42$이다. (3점)
최종 정답 $42$
Step [문항 10] Ⅲ. 수열 — 이차식 부분합으로부터 첫째항과 일반항 추출 Score
Step 1 전통공학 4회 #10 · 상수항이 있는 $S_n$에서 $a_1=S_1$과 $a_n=S_n-S_{n-1}$ 구분 3점
Step 2 $n=1$일 때는 $w_1=S_1$로, $n\ge 2$일 때는 $w_n=S_n-S_{n-1}$로 각각 구해야 함에 유의합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $42$ 3점
[출처: 대수 교과서 Ⅰ-2 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.7–8 유제 15 · 로그함수의 그래프 심화 | 성취기준: [12대수01-07], [12대수03-03]] 자연C형 제4회 #11 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 | 높이가 $2$이므로 $a_n = 6 - (1/2)^n - (1/4)^n$이 되며, $6 - a_n$의 두 등비수열 부분합을 통분합니다.
[제4회 #11] (10점)
자연수 $n$에 대하여 수평선 $y = -n$이 두 로그함수 $y = \log_2(x-2)$ 및 $y = \log_4(8-x)$의 그래프와 만나는 점을 $P_n, Q_n$이라 하고, 점 $R_n(5, -n-2)$와 이루는 삼각형 $P_n Q_n R_n$의 넓이를 $a_n$이라 하자. $\displaystyle\sum_{n=1}^4 (6 - a_n) = \dfrac{q}{p}$일 때 서로소인 두 자연수의 합 $p+q$를 구하시오. (10점)
문항 11 기하 다이어그램
[그림] 문항 11번 함수·도형 개형
[Track B · 자연C형 제4회 #11 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$P_n\left(2+\left(\dfrac{1}{2}\right)^n, -n\right)$, $Q_n\left(8-\left(\dfrac{1}{4}\right)^n, -n\right)$이고 높이가 $2$이므로 $a_n = 6 - \left(\dfrac{1}{2}\right)^n - \left(\dfrac{1}{4}\right)^n$이다. (3점)
2줄 (40%)따라서 $6 - a_n = \left(\dfrac{1}{2}\right)^n + \left(\dfrac{1}{4}\right)^n$이고, $\displaystyle\sum_{n=1}^4(6-a_n) = \dfrac{\frac{1}{2}\left(1-\frac{1}{16}\right)}{1-\frac{1}{2}} + \dfrac{\frac{1}{4}\left(1-\frac{1}{256}\right)}{1-\frac{1}{4}} = \dfrac{15}{16} + \dfrac{85}{256}$이다. (4점)
3줄 (30%)통분하면 $\dfrac{240+85}{256} = \dfrac{325}{256}$이고 $\gcd(256, 325)=1$이므로 $p=256,\ q=325$, $p+q=581$이다. (3점)
최종 정답 $581$
Step [문항 11] Ⅰ. 로그함수의 그래프 & Ⅲ. 등비수열의 합 Score
Step 1 자연C형 제4회 #11 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 3점
Step 2 높이가 $2$이므로 $a_n = 6 - (1/2)^n - (1/4)^n$이 되며, $6 - a_n$의 두 등비수열 부분합을 통분합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $581$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.4 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-05], [12미적Ⅰ-02-06]] 전통공학 4회 #12 · 평균변화율과 순간변화율이 같아지는 내부 점 $c$ 탐색 | 구간 $[1,4]$에서의 평균변화율 $\frac{M(4)-M(1)}{4-1}$과 미분계수 $M'(c)$를 등치시킵니다.
[제4회 #12] (10점)
이차함수 $M(x) = 2x^2 - 5x + 1$에 대하여 닫힌구간 $[1, 4]$에서 평균값 정리를 만족시키는 상수 $c$의 값을 기약분수로 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 4회 #12 · 평균변화율과 순간변화율이 같아지는 내부 점 $c$ 탐색 (10점)]
1줄 (30%)닫힌구간 $[1, 4]$에서의 평균변화율은 $\dfrac{M(4) - M(1)}{4 - 1} = \dfrac{(32 - 20 + 1) - (2 - 5 + 1)}{3} = \dfrac{13 - (-2)}{3} = 5$이다. (3점)
2줄 (40%)도함수 $M'(x) = 4x - 5$에 대하여 평균값 정리에 의해 $M'(c) = 4c - 5 = 5$인 $c \in (1, 4)$가 존재한다. (4점)
3줄 (30%)$4c = 10$에서 $c = \dfrac{5}{2}$이며, 이는 열린구간 $(1, 4)$에 속한다. (3점)
최종 정답 $\dfrac{5}{2}$
Step [문항 12] Ⅱ. 도함수의 활용 — 닫힌구간에서의 평균값 정리 상수 결정 Score
Step 1 전통공학 4회 #12 · 평균변화율과 순간변화율이 같아지는 내부 점 $c$ 탐색 3점
Step 2 구간 $[1,4]$에서의 평균변화율 $\frac{M(4)-M(1)}{4-1}$과 미분계수 $M'(c)$를 등치시킵니다. 4점
Step 3 최종 정답: $\dfrac{5}{2}$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.6 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-07], [12미적Ⅰ-02-08]] 전통공학 4회 #13 · 사차함수의 최솟값을 이용한 절대부등식 상수 범위 | 좌변을 사차함수 $\Phi(x)$로 두고 도함수 $\Phi'(x)=0$이 되는 극소점에서 최솟값이 $0$ 이상임을 보입니다.
[제4회 #13] (10점)
모든 실수 $x$에 대하여 부등식 $x^4 - 4x^3 + \lambda \ge 0$이 항상 성립하도록 하는 실수 $\lambda$의 최솟값을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 4회 #13 · 사차함수의 최솟값을 이용한 절대부등식 상수 범위 (10점)]
1줄 (30%)$\Phi(x) = x^4 - 4x^3 + \lambda$라 하면 $\Phi'(x) = 4x^3 - 12x^2 = 4x^2(x - 3) = 0$에서 $x = 0$ 또는 $x = 3$이다. (3점)
2줄 (40%)$x \lt 3$에서 $\Phi'(x) \le 0$이고 $x \gt 3$에서 $\Phi'(x) \gt 0$이므로 함수 $\Phi(x)$는 $x = 3$에서 극소이자 최소이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 모든 실수 $x$에서 $\Phi(x) \ge 0$이려면 최솟값 $\Phi(3) = 81 - 108 + \lambda = \lambda - 27 \ge 0$이어야 하므로 $\lambda$의 최솟값은 $27$이다. (3점)
최종 정답 $27$
Step [문항 13] Ⅱ. 도함수의 활용 — 사차부등식이 실수 전체에서 성립할 조건 Score
Step 1 전통공학 4회 #13 · 사차함수의 최솟값을 이용한 절대부등식 상수 범위 3점
Step 2 좌변을 사차함수 $\Phi(x)$로 두고 도함수 $\Phi'(x)=0$이 되는 극소점에서 최솟값이 $0$ 이상임을 보입니다. 4점
Step 3 최종 정답: $27$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-1. 부정적분과 정적분 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.3 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-02], [12미적Ⅰ-03-03], [12미적Ⅰ-03-04]] 전통공학 4회 #14 · 정적분 값을 상수 $A$로 치환하여 피적분함수 결정 | 정적분 $\int_0^2 F(t)\,dt = A$ (상수)로 치환한 뒤 다시 $[0, 2]$ 구간에서 정적분하여 $A$를 결정합니다.
[제4회 #14] (10점)
연속함수 $F(x)$가 모든 실수 $x$에 대하여 $F(x) = 3x^2 - 4x + \displaystyle\int_0^2 F(t)\,dt$를 만족시킬 때, $F(3)$의 값을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 4회 #14 · 정적분 값을 상수 $A$로 치환하여 피적분함수 결정 (10점)]
1줄 (30%)상수 $A = \displaystyle\int_0^2 F(t)\,dt$로 놓으면 $F(x) = 3x^2 - 4x + A$이다. (3점)
2줄 (40%)양변을 $0$부터 $2$까지 정적분하면 $A = \displaystyle\int_0^2 (3t^2 - 4t + A)\,dt = \left[t^3 - 2t^2 + At\right]_0^2 = 8 - 8 + 2A = 2A$이므로 $A = 0$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $F(x) = 3x^2 - 4x$이므로 $F(3) = 27 - 12 = 15$이다. (3점)
최종 정답 $15$
Step [문항 14] Ⅲ. 부정적분과 정적분 — 정적분 상수 치환 적분방정식 Score
Step 1 전통공학 4회 #14 · 정적분 값을 상수 $A$로 치환하여 피적분함수 결정 3점
Step 2 정적분 $\int_0^2 F(t)\,dt = A$ (상수)로 치환한 뒤 다시 $[0, 2]$ 구간에서 정적분하여 $A$를 결정합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $15$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-2. 정적분의 활용 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.6 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-05], [12미적Ⅰ-03-06]] 전통공학 4회 #15 · 이차함수와 일차함수의 교점 및 정적분 넓이 공식 | 연립방정식 $x^2-6x+5=0$의 두 실근 $\alpha=1, \beta=5$를 구하고 정적분 $\int_1^5$를 계산합니다.
[제4회 #15] (10점)
이차곡선 $y = x^2 - 5x + 6$과 직선 $y = x + 1$로 둘러싸인 도형의 넓이 $S$를 기약분수로 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 4회 #15 · 이차함수와 일차함수의 교점 및 정적분 넓이 공식 (10점)]
1줄 (30%)두 그래프의 교점의 $x$좌표는 $x^2 - 5x + 6 = x + 1 \iff x^2 - 6x + 5 = (x - 1)(x - 5) = 0$에서 $x = 1, 5$이다. (3점)
2줄 (40%)구간 $[1, 5]$에서 직선이 포물선보다 위쪽에 있으므로 $S = \displaystyle\int_1^5 (-x^2 + 6x - 5)\,dx$이다. (4점)
3줄 (30%)정적분을 계산하면 $S = \dfrac{1}{6}(5 - 1)^3 = \dfrac{64}{6} = \dfrac{32}{3}$이다. (3점)
최종 정답 $\dfrac{32}{3}$
Step [문항 15] Ⅲ. 정적분의 활용 — 포물선과 직선으로 둘러싸인 도형의 넓이 Score
Step 1 전통공학 4회 #15 · 이차함수와 일차함수의 교점 및 정적분 넓이 공식 3점
Step 2 연립방정식 $x^2-6x+5=0$의 두 실근 $\alpha=1, \beta=5$를 구하고 정적분 $\int_1^5$를 계산합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $\dfrac{32}{3}$ 3점
2027학년도 가천대학교 약술형 논술 자연C형 (전통공학·기계·토목·산업공학군) 모의고사 제5회 수학해설집
Track B (3점 · 4점 · 3점 = 10점) | 9 Pages
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅰ-2. 지수함수와 로그함수 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.8 유제 15 변형 | 성취기준: [12대수01-07], [12대수01-08]] 전통공학 5회 #7 · $\log_3 x = t$ 치환 이차방정식의 두 근의 합 | $\log_3 x = t$로 치환하면 두 실근이 $t_1 = \log_3 \alpha, t_2 = \log_3 \beta$가 되며, $t_1+t_2 = \log_3(\alpha\beta)$임을 이용합니다.
[제5회 #7] (10점)
방정식 $(\log_3 x)^2 - 4\log_3 x + 1 = 0$의 두 실근을 $\alpha, \beta$라 할 때, $\alpha\beta$의 값을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 5회 #7 · $\log_3 x = t$ 치환 이차방정식의 두 근의 합 (10점)]
1줄 (30%)진수 조건 $x \gt 0$에서 $\log_3 x = t$로 치환하면 $t^2 - 4t + 1 = 0$이고 판별식 $D/4 = 4 - 1 = 3 \gt 0$이므로 서로 다른 두 실근 $t_1, t_2$를 갖는다. (3점)
2줄 (40%)이차방정식의 근과 계수의 관계에 의하여 $t_1 + t_2 = \log_3 \alpha + \log_3 \beta = \log_3(\alpha\beta) = 4$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 로그의 정의에 의하여 $\alpha\beta = 3^4 = 81$이다. (3점)
최종 정답 $81$
Step [문항 7] Ⅰ. 지수함수와 로그함수 — 로그방정식의 두 근의 곱과 근과 계수의 관계 Score
Step 1 전통공학 5회 #7 · $\log_3 x = t$ 치환 이차방정식의 두 근의 합 3점
Step 2 $\log_3 x = t$로 치환하면 두 실근이 $t_1 = \log_3 \alpha, t_2 = \log_3 \beta$가 되며, $t_1+t_2 = \log_3(\alpha\beta)$임을 이용합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $81$ 3점
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅱ-1. 삼각함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.13 유제 15 변형 | 성취기준: [12대수02-02]] 전통공학 5회 #8 · $\sin\theta+\cos\theta$로부터 $\sin\theta\cos\theta$ 및 세제곱 합 유도 | 양변을 제곱하여 $\sin\theta\cos\theta$를 구한 뒤 곱셈 공식 $a^3+b^3=(a+b)^3-3ab(a+b)$에 대입합니다.
[제5회 #8] (10점)
실수 $\theta$가 $\sin\theta + \cos\theta = \dfrac{1}{2}$을 만족시킬 때, $16(\sin^3\theta + \cos^3\theta)$의 값을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 5회 #8 · $\sin\theta+\cos\theta$로부터 $\sin\theta\cos\theta$ 및 세제곱 합 유도 (10점)]
1줄 (30%)$\sin\theta + \cos\theta = \dfrac{1}{2}$의 양변을 제곱하면 $1 + 2\sin\theta\cos\theta = \dfrac{1}{4}$이므로 $\sin\theta\cos\theta = -\dfrac{3}{8}$이다. (3점)
2줄 (40%)곱셈 공식에 의하여 $\sin^3\theta + \cos^3\theta = (\sin\theta + \cos\theta)^3 - 3\sin\theta\cos\theta(\sin\theta + \cos\theta) = \dfrac{1}{8} - 3\left(-\dfrac{3}{8}\right)\left(\dfrac{1}{2}\right) = \dfrac{11}{16}$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $16(\sin^3\theta + \cos^3\theta) = 16 \times \dfrac{11}{16} = 11$이다. (3점)
최종 정답 $11$
Step [문항 8] Ⅱ. 삼각함수 — 삼각함수 사이의 관계와 사인·코사인 거듭제곱 합 Score
Step 1 전통공학 5회 #8 · $\sin\theta+\cos\theta$로부터 $\sin\theta\cos\theta$ 및 세제곱 합 유도 3점
Step 2 양변을 제곱하여 $\sin\theta\cos\theta$를 구한 뒤 곱셈 공식 $a^3+b^3=(a+b)^3-3ab(a+b)$에 대입합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $11$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.24–25 유제 15 · (교과서 73–74쪽) / Ⅲ-2 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.25 유제 15 · (교과서 136쪽) 심화 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-05], [12미적Ⅰ-03-05]] 자연C형 제5회 #9 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 | 접선 $y = 48ax - 128a$에 $(2, -2)$를 대입하여 $a=1/16$을 얻고, $x \ge 0$이므로 $2\int_0^4 (x - x^3/16)\,dx$로 계산합니다.
[제5회 #9] (10점)
음이 아닌 실수 $x \ge 0$에서 정의된 삼차함수 $f(x) = ax^3$ ($a \gt 0$)과 역함수 $g(x)$가 제$1$사분면에서 만나는 도형이 그림과 같다. 곡선 위의 점 $(4, f(4))$에서의 접선이 점 $(2, -2)$를 지날 때, 두 곡선으로 둘러싸인 부분의 넓이 $S$를 구하시오. (10점)
문항 9 기하 다이어그램
[그림] 문항 9번 함수·도형 개형
[Track B · 자연C형 제5회 #9 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$f'(x)=3ax^2$이므로 점 $(4, 64a)$에서의 접선의 방정식은 $y=48a(x-4)+64a=48ax-128a$이고, 점 $(2, -2)$를 지나므로 $-32a=-2 \implies a=\dfrac{1}{16}$이다. (3점)
2줄 (40%)$x\ge 0$에서 방정식 $f(x)=x$, 즉 $\dfrac{1}{16}x^3=x$의 해는 $x=0, 4$이고, 직선 $y=x$에 대한 대칭성에 의해 구하는 넓이 $S$는 $y=x$와 $y=f(x)$ 사이의 넓이의 $2$배이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 $S=2\displaystyle\int_0^4\left(x-\dfrac{1}{16}x^3\right)dx=2\left[\dfrac{1}{2}x^2-\dfrac{1}{64}x^4\right]_0^4=2(8-4)=8$이다. (3점)
최종 정답 $a=\dfrac{1}{16},\ S=8$
Step [문항 9] Ⅲ. 다항함수의 적분법 — 접선 조건과 역함수 넓이 Score
Step 1 자연C형 제5회 #9 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 3점
Step 2 접선 $y = 48ax - 128a$에 $(2, -2)$를 대입하여 $a=1/16$을 얻고, $x \ge 0$이므로 $2\int_0^4 (x - x^3/16)\,dx$로 계산합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $a=\dfrac{1}{16},\ S=8$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 대수 Ⅲ-1. 등차수열과 등비수열 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.3 유제 15 변형 | 성취기준: [12대수03-02], [12대수03-03]] 전통공학 5회 #10 · 등비수열의 공비 방정식과 거듭제곱 항 계산 | $z_4=z_2 r^2, z_5=z_2 r^3$으로 나타내어 공비 $r\gt 0$에 대한 삼차방정식을 인수분해합니다.
[제5회 #10] (10점)
모든 항이 양수인 등비수열 $\{z_n\}$이 $z_2 = 6$, $z_4 + z_5 = 72$를 만족시킬 때, 제$6$항 $z_6$의 값을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 5회 #10 · 등비수열의 공비 방정식과 거듭제곱 항 계산 (10점)]
1줄 (30%)등비수열 $\{z_n\}$의 공비를 $r$ ($r \gt 0$)이라 하면 $z_4 = 6r^2$, $z_5 = 6r^3$이므로 $6r^2 + 6r^3 = 72 \implies r^3 + r^2 - 12 = 0$이다. (3점)
2줄 (40%)인수분해하면 $(r - 2)(r^2 + 3r + 6) = 0$이고, $r^2 + 3r + 6 \gt 0$이며 $r \gt 0$이므로 $r = 2$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 제$6$항은 $z_6 = z_2 \cdot r^4 = 6 \times 2^4 = 96$이다. (3점)
최종 정답 $96$
Step [문항 10] Ⅲ. 수열 — 양수 등비수열의 등비중항과 항의 비 Score
Step 1 전통공학 5회 #10 · 등비수열의 공비 방정식과 거듭제곱 항 계산 3점
Step 2 $z_4=z_2 r^2, z_5=z_2 r^3$으로 나타내어 공비 $r\gt 0$에 대한 삼차방정식을 인수분해합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $96$ 3점
[출처: 대수 교과서 Ⅰ-2 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.7–8 유제 15 · 로그함수의 그래프 심화 | 성취기준: [12대수01-07], [12대수03-03]] 자연C형 제5회 #11 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 | 밑변 $8 - 2(1/2)^n$과 높이 $n$으로부터 $a_n = 4n - n(1/2)^n$을 유도하고 $b_1, b_2, b_3, b_4$를 직접 합산합니다.
[제5회 #11] (10점)
자연수 $n$에 대하여 직선 $y = n$이 대칭인 두 곡선 $y = \log_{1/2}(x-1)$, $y = \log_{1/2}(9-x)$와 만나는 점을 $P_n, Q_n$이라 하자. 고정점 $R_n(5, 0)$을 꼭짓점으로 하는 삼각형 $P_n Q_n R_n$의 넓이 $a_n$에 대하여 $b_n = 4n - a_n$이라 할 때, $16\displaystyle\sum_{n=1}^4 b_n$을 구하시오. (10점)
문항 11 기하 다이어그램
[그림] 문항 11번 함수·도형 개형
[Track B · 자연C형 제5회 #11 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 (10점)]
1줄 (30%)$P_n\left(1+\left(\dfrac{1}{2}\right)^n, n\right)$, $Q_n\left(9-\left(\dfrac{1}{2}\right)^n, n\right)$이므로 선분 $P_n Q_n$의 길이는 $8 - 2\left(\dfrac{1}{2}\right)^n$이다. (3점)
2줄 (40%)점 $R_n(5,0)$과 직선 $y=n$ 사이의 거리는 $n$이므로 $a_n = \dfrac{1}{2}\cdot n\left\{8 - 2\left(\dfrac{1}{2}\right)^n\right\} = 4n - n\left(\dfrac{1}{2}\right)^n$이고, 따라서 $b_n = 4n - a_n = n\left(\dfrac{1}{2}\right)^n$이다. (4점)
3줄 (30%)$16\displaystyle\sum_{n=1}^4 b_n = 16\left(\dfrac{1}{2} + \dfrac{2}{4} + \dfrac{3}{8} + \dfrac{4}{16}\right) = 8 + 8 + 6 + 4 = 26$이다. (3점)
최종 정답 $26$
Step [문항 11] Ⅰ. 로그함수의 그래프 & Ⅲ. 수열의 합 Score
Step 1 자연C형 제5회 #11 · 기하·함수 그래프 해석 아키타입 3점
Step 2 밑변 $8 - 2(1/2)^n$과 높이 $n$으로부터 $a_n = 4n - n(1/2)^n$을 유도하고 $b_1, b_2, b_3, b_4$를 직접 합산합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $26$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅰ-1. 함수의 극한 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.3 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-01-01], [12미적Ⅰ-01-02]] 전통공학 5회 #12 · 다항함수의 차수 결정과 인수분해 약분 | 무한대 극한으로부터 $B(x) = x^3 + 4x^2 + ax + b$로 놓고, $x\to 1$ 극한에서 $B(1)=0, B'(1)=6$을 적용합니다.
[제5회 #12] (10점)
다항함수 $B(x)$가 $\displaystyle\lim_{x \to \infty} \dfrac{B(x) - x^3}{x^2} = 4$, $\displaystyle\lim_{x \to 1} \dfrac{B(x)}{x - 1} = 6$을 만족시킬 때, $B(2)$의 값을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 5회 #12 · 다항함수의 차수 결정과 인수분해 약분 (10점)]
1줄 (30%)첫째 극한 조건에서 $B(x) - x^3$은 최고차항의 계수가 $4$인 이차다항식이므로 $B(x) = x^3 + 4x^2 + ax + b$이다. (3점)
2줄 (40%)둘째 극한 조건에서 분모가 $0$으로 수렴하므로 $B(1) = 1 + 4 + a + b = 0$이고, 미분계수의 정의에 의해 $B'(1) = 3 + 8 + a = 6$이다. (4점)
3줄 (30%)$a = -5,\ b = 0$이므로 $B(x) = x^3 + 4x^2 - 5x$이고, 따라서 $B(2) = 8 + 16 - 10 = 14$이다. (3점)
최종 정답 $14$
Step [문항 12] Ⅰ. 함수의 극한 — 무한대 극한과 영인자 극한의 동시 추론 Score
Step 1 전통공학 5회 #12 · 다항함수의 차수 결정과 인수분해 약분 3점
Step 2 무한대 극한으로부터 $B(x) = x^3 + 4x^2 + ax + b$로 놓고, $x\to 1$ 극한에서 $B(1)=0, B'(1)=6$을 적용합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $14$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.6 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-02-07], [12미적Ⅰ-02-08]] 전통공학 5회 #13 · 극댓값과 극솟값의 부호가 반대일 조건 $f(\alpha)f(\beta)\lt 0$ | 함수 $Y(x)=x^3-6x^2+9x$의 극댓값과 극솟값 사이에 상수함수 $y=k$가 놓일 조건을 구합니다.
[제5회 #13] (10점)
삼차방정식 $x^3 - 6x^2 + 9x - k = 0$이 서로 다른 세 실근을 갖도록 하는 모든 정수 $k$의 합을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 5회 #13 · 극댓값과 극솟값의 부호가 반대일 조건 $f(\alpha)f(\beta)\lt 0$ (10점)]
1줄 (30%)$Y(x) = x^3 - 6x^2 + 9x$라 하면 $Y'(x) = 3x^2 - 12x + 9 = 3(x - 1)(x - 3) = 0$에서 $x = 1, 3$이다. (3점)
2줄 (40%)함수 $Y(x)$의 극댓값은 $Y(1) = 1 - 6 + 9 = 4$이고, 극솟값은 $Y(3) = 27 - 54 + 27 = 0$이다. (4점)
3줄 (30%)서로 다른 세 실근을 가지려면 $0 \lt k \lt 4$이어야 하므로 정수 $k$는 $1, 2, 3$이고 그 합은 $6$이다. (3점)
최종 정답 $6$
Step [문항 13] Ⅱ. 도함수의 활용 — 삼차방정식이 서로 다른 세 실근을 가질 조건 Score
Step 1 전통공학 5회 #13 · 극댓값과 극솟값의 부호가 반대일 조건 $f(\alpha)f(\beta)\lt 0$ 3점
Step 2 함수 $Y(x)=x^3-6x^2+9x$의 극댓값과 극솟값 사이에 상수함수 $y=k$가 놓일 조건을 구합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $6$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-1. 부정적분과 정적분 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.3 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-02], [12미적Ⅰ-03-03], [12미적Ⅰ-03-04]] 전통공학 5회 #14 · 이차 도함수 적분을 통한 삼차 원시함수 복원 | 부정적분으로 $U(x)$의 식을 먼저 구한 뒤 구간 $[0, 3]$에서 정적분합니다.
[제5회 #14] (10점)
삼차함수 $U(x)$의 도함수 $U'(x)$가 $U'(x) = 3x^2 - 6x$이고 $U(0) = 2$일 때, 정적분 $\displaystyle\int_0^3 U(x)\,dx$의 값을 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 5회 #14 · 이차 도함수 적분을 통한 삼차 원시함수 복원 (10점)]
1줄 (30%)$U'(x) = 3x^2 - 6x$를 부정적분하면 $U(x) = x^3 - 3x^2 + C$이고, $U(0) = 2$이므로 $U(x) = x^3 - 3x^2 + 2$이다. (3점)
2줄 (40%)구하는 정적분은 $\displaystyle\int_0^3 (x^3 - 3x^2 + 2)\,dx = \left[\dfrac{1}{4}x^4 - x^3 + 2x\right]_0^3$이다. (4점)
3줄 (30%)대입하여 계산하면 $\dfrac{81}{4} - 27 + 6 = \dfrac{81 - 84}{4} = -\dfrac{3}{4}$이다. (3점)
최종 정답 $-\dfrac{3}{4}$
Step [문항 14] Ⅲ. 부정적분과 정적분 — 도함수 그래프 조건으로부터 정적분 계산 Score
Step 1 전통공학 5회 #14 · 이차 도함수 적분을 통한 삼차 원시함수 복원 3점
Step 2 부정적분으로 $U(x)$의 식을 먼저 구한 뒤 구간 $[0, 3]$에서 정적분합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $-\dfrac{3}{4}$ 3점
[출처: 미래엔(황선욱) 미적분Ⅰ Ⅲ-2. 정적분의 활용 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.6 유제 15 변형 | 성취기준: [12미적Ⅰ-03-05], [12미적Ⅰ-03-06]] 전통공학 5회 #15 · 삼차곡선 위의 점에서의 접선 방정식과 정적분 넓이 | 점 $(1, -1)$에서의 접선의 방정식을 구한 뒤, 삼차곡선과의 교점 $(x-1)^2(x+2)=0$을 찾아 적분합니다.
[제5회 #15] (10점)
삼차곡선 $y = x^3 - 2x$ 위의 점 $(1, -1)$에서의 접선과 이 삼차곡선으로 둘러싸인 도형의 넓이 $S$를 기약분수로 구하시오. (10점)
[Track B · 전통공학 5회 #15 · 삼차곡선 위의 점에서의 접선 방정식과 정적분 넓이 (10점)]
1줄 (30%)$y' = 3x^2 - 2$이므로 점 $(1, -1)$에서의 접선의 기울기는 $1$이고, 접선의 방정식은 $y = (x - 1) - 1 = x - 2$이다. (3점)
2줄 (40%)곡선과 접선의 교점은 $x^3 - 2x = x - 2 \iff x^3 - 3x + 2 = (x - 1)^2(x + 2) = 0$에서 $x = -2, 1$이다. (4점)
3줄 (30%)따라서 넓이는 $S = \displaystyle\int_{-2}^1 (x^3 - 3x + 2)\,dx = \left[\dfrac{1}{4}x^4 - \dfrac{3}{2}x^2 + 2x\right]_{-2}^1 = \left(\dfrac{1}{4} - \dfrac{3}{2} + 2\right) - (4 - 6 - 4) = \dfrac{3}{4} + 6 = \dfrac{27}{4}$이다. (3점)
최종 정답 $\dfrac{27}{4}$
Step [문항 15] Ⅲ. 정적분의 활용 — 곡선과 접선으로 둘러싸인 도형의 넓이 Score
Step 1 전통공학 5회 #15 · 삼차곡선 위의 점에서의 접선 방정식과 정적분 넓이 3점
Step 2 점 $(1, -1)$에서의 접선의 방정식을 구한 뒤, 삼차곡선과의 교점 $(x-1)^2(x+2)=0$을 찾아 적분합니다. 4점
Step 3 최종 정답: $\dfrac{27}{4}$ 3점