2027학년도 대비 한신대학교 약술형 논술 모의고사 2회 (해설집)  |  제2회 (상용로그실생활·코사인법칙·사잇값정리·넓이적분 실전형)
2027학년도 대비 한신대학교 자연계열 약술형 논술 실전 모의고사 2회 (모범해설 및 2열 채점기준표) 수리 영역 10문항 (80분 / 100점 만점 · 수능최저 없음)

[문항 1] 거듭제곱근의 곱셈·나눗셈과 거듭제곱

대수 Ⅰ-1. 지수와 로그 | 배점 10점 (5점+5점)
[출처: 대수 Ⅰ-1. 지수와 로그 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.9 예제 3 변형 | 성취기준: 12대수01-01, 12대수01-03]
거듭제곱근의 성질을 이용하여 두 실수 \(A = \sqrt[4]{4}\times\sqrt[4]{64} + \dfrac{\sqrt[3]{54}}{\sqrt[3]{2}}\)와 \(B = \left(\sqrt[6]{25}\right)^3\)에 대하여 다음을 구하시오.
[1-1] (5점) 실수 \(A\)와 \(B\)의 값을 각각 간단히 하시오.
[1-2] (5점) \(A^2 - B^2\)의 값을 구하시오.
🎯 정답 : [1-1] \(A = 7,\; B = 5\)  |  [1-2] \(24\)
[1줄: 공식선언 (30%)] 거듭제곱근의 성질 \(\sqrt[n]{a}\sqrt[n]{b} = \sqrt[n]{ab}\), \(\dfrac{\sqrt[n]{a}}{\sqrt[n]{b}} = \sqrt[n]{\dfrac{a}{b}}\), \((\sqrt[np]{a^m})^p = \sqrt[n]{a^m}\)을 선언한다.
[2줄: 핵심계산 (40%)] \(A = \sqrt[4]{256} + \sqrt[3]{27} = 4 + 3 = 7\)이고, \(B = (5^{\frac{2}{6}})^3 = 5^1 = 5\)이다.
[3줄: 최종결론 (30%)] 따라서 \(A^2 - B^2 = 7^2 - 5^2 = 49 - 25 = 24\)이다.
배점 단계한신대학교 약술형 공식 2열 부분점수 채점 기준
소문항 [1-1] (5점)• \(\sqrt[4]{256}=4,\; \sqrt[3]{27}=3\)으로 \(A=7\) 산출 +3점 / \(B=5\) 산출 +2점
소문항 [1-2] (5점)• \(A^2=49,\; B^2=25\) 계산 +2점 / 차 \(24\) 도출 +3점
💡 감점 방어 클리닉: 거듭제곱근의 지수 표기 \((\sqrt[6]{5^2})^3 = 5^{\frac{2}{6}\times 3}\)으로 바꾸어 풀면 계산이 명확합니다.
2027학년도 대비 한신대학교 자연계열 약술형 논술 실전 모의고사 2회 (모범해설 및 2열 채점기준표) 수리 영역 10문항 (80분 / 100점 만점 · 수능최저 없음)

[문항 2] 상용로그의 성질과 소리의 크기 실생활 활용

대수 Ⅰ-1. 지수와 로그 | 배점 10점 (5점+5점)
[출처: 대수 Ⅰ-1. 지수와 로그 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.24 예제 1 변형 | 성취기준: 12대수01-04, 12대수01-05]
소리의 세기가 \(I\,(\mathrm{W/m^2})\)일 때 소리의 크기 \(D\,(\mathrm{dB})\)는 \(D = 10\log\dfrac{I}{10^{-12}}\)으로 정의된다. 다음을 구하시오. (단, \(\log 2 = 0.3\)으로 계산한다.)
[2-1] (5점) 소리의 세기가 \(I_A = 10^{-5}\,(\mathrm{W/m^2})\)일 때 소리의 크기 \(D_A\)를 구하시오.
[2-2] (5점) 소리의 세기 \(I_B\)가 \(I_A\)의 \(200\)배일 때 소리의 크기 \(D_B\)를 구하시오.
🎯 정답 : [2-1] \(D_A = 70\,(\mathrm{dB})\)  |  [2-2] \(D_B = 93\,(\mathrm{dB})\)
[1줄: 공식선언 (30%)] 상용로그의 성질 \(\log 10^k = k\)와 \(D_B - D_A = 10\log\dfrac{I_B}{I_A}\)를 선언한다.
[2줄: 핵심계산 (40%)] \(D_A = 10\log\dfrac{10^{-5}}{10^{-12}} = 10\log 10^7 = 70\)이다.
[3줄: 최종결론 (30%)] \(I_B = 200 I_A\)이므로 \(D_B = D_A + 10\log 200 = 70 + 10(\log 2 + 2) = 70 + 23 = 93\)이다.
배점 단계한신대학교 약술형 공식 2열 부분점수 채점 기준
소문항 [2-1] (5점)• \(\dfrac{10^{-5}}{10^{-12}} = 10^7\) 대입 +2점 / \(D_A = 70\) 산출 +3점
소문항 [2-2] (5점)• \(\log 200 = 2 + \log 2 = 2.3\) 계산 +3점 / \(D_B = 93\) 도출 +2점
💡 감점 방어 클리닉: \(\log 200 = \log(2 \times 10^2) = \log 2 + 2\)로 분리하는 과정을 정확히 서술하세요.
2027학년도 대비 한신대학교 자연계열 약술형 논술 실전 모의고사 2회 (모범해설 및 2열 채점기준표) 수리 영역 10문항 (80분 / 100점 만점 · 수능최저 없음)

[문항 3] 지수방정식과 지수부등식의 해법

대수 Ⅰ-2. 지수함수와 로그함수 | 배점 10점 (5점+5점)
[출처: 대수 Ⅰ-2. 지수함수와 로그함수 (DB: ALG_Ch01_02) PDF p.11 문제 1 변형 | 성취기준: 12대수01-08]
지수함수의 일대일대응 성질과 단조성을 이용하여 다음 물음에 답하시오.
[3-1] (5점) 지수방정식 \(4^{x+1} - 17\cdot 2^x + 4 = 0\)의 두 실근 \(\alpha, \beta\)를 각각 구하시오.
[3-2] (5점) 지수부등식 \(\left(\dfrac{1}{3}\right)^{3x - 7} \ge \left(\dfrac{1}{9}\right)^{x - 1}\)을 만족시키는 자연수 \(x\)의 개수를 구하시오.
🎯 정답 : [3-1] \(x = -2\) 또는 \(x = 2\)  |  [3-2] \(5\)개
[1줄: 공식선언 (30%)] \(t = 2^x\;(t \gt 0)\) 치환법과 밑이 \(\dfrac{1}{3} \in (0, 1)\)인 지수부등식의 부등호 방향 역전 성질을 선언한다.
[2줄: 핵심계산 (40%)] \(4t^2 - 17t + 4 = (4t - 1)(t - 4) = 0\)에서 \(2^x = \dfrac{1}{4}\) 또는 \(2^x = 4\)이므로 \(x = -2\) 또는 \(x = 2\)이다.
[3줄: 최종결론 (30%)] \(\left(\dfrac{1}{3}\right)^{3x-7} \ge \left(\dfrac{1}{3}\right)^{2x-2}\)에서 \(3x - 7 \le 2x - 2\), 즉 \(x \le 5\)이므로 자연수 \(x\)는 \(1, 2, 3, 4, 5\)의 \(5\)개이다.
배점 단계한신대학교 약술형 공식 2열 부분점수 채점 기준
소문항 [3-1] (5점)• \(t = 2^x\;(t \gt 0)\) 치환 후 인수분해 +3점 / \(x = -2,\; 2\) 도출 +2점
소문항 [3-2] (5점)• 밑 \(\dfrac{1}{3}\) 통일 및 부등호 역전 \(3x-7 \le 2x-2\) 수립 +3점 / 자연수 \(5\)개 산출 +2점
💡 감점 방어 클리닉: 밑이 \(0\)과 \(1\) 사이일 때 지수 비교 시 부등호 방향이 바뀐다는 점을 반드시 명시하세요.
2027학년도 대비 한신대학교 자연계열 약술형 논술 실전 모의고사 2회 (모범해설 및 2열 채점기준표) 수리 영역 10문항 (80분 / 100점 만점 · 수능최저 없음)

[문항 4] 코사인법칙과 삼각형의 넓이 공식

대수 Ⅱ. 삼각함수 | 배점 10점 (5점+5점)
[출처: 대수 Ⅱ. 삼각함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.35 예제 3 변형 | 성취기준: 12대수02-03]
삼각형 \(\mathrm{ABC}\)에서 \(\overline{\mathrm{BC}} = a = 5\), \(\overline{\mathrm{CA}} = b = 7\), \(\overline{\mathrm{AB}} = c = 8\)일 때, 다음을 구하시오.
[4-1] (5점) 코사인법칙을 이용하여 \(\cos B\)의 값과 각 \(B\)의 크기를 구하시오. (단, \(0 \lt B \lt \pi\))
[4-2] (5점) 삼각형 \(\mathrm{ABC}\)의 넓이 \(S\)를 구하시오.
🎯 정답 : [4-1] \(\cos B = \dfrac{1}{2},\; B = \dfrac{\pi}{3}\)  |  [4-2] \(S = 10\sqrt{3}\)
[1줄: 공식선언 (30%)] 코사인법칙 \(\cos B = \dfrac{a^2 + c^2 - b^2}{2ac}\)와 삼각형의 넓이 공식 \(S = \dfrac{1}{2}ac\sin B\)를 선언한다.
[2줄: 핵심계산 (40%)] \(\cos B = \dfrac{25 + 64 - 49}{2 \times 5 \times 8} = \dfrac{40}{80} = \dfrac{1}{2}\)이므로 \(B = \dfrac{\pi}{3}\)이다.
[3줄: 최종결론 (30%)] 따라서 \(S = \dfrac{1}{2} \times 5 \times 8 \times \sin\dfrac{\pi}{3} = 20 \times \dfrac{\sqrt{3}}{2} = 10\sqrt{3}\)이다.
배점 단계한신대학교 약술형 공식 2열 부분점수 채점 기준
소문항 [4-1] (5점)• 코사인법칙에 대입하여 \(\cos B = \dfrac{1}{2}\) 산출 +3점 / \(B = \dfrac{\pi}{3}\) 도출 +2점
소문항 [4-2] (5점)• 넓이 공식 \(S = \dfrac{1}{2}ac\sin B\) 대입 +2점 / \(S = 10\sqrt{3}\) 산출 +3점
💡 감점 방어 클리닉: 코사인법칙에서 빼는 항은 구하려는 각 \(B\)의 대변인 \(b^2\)임에 유의하세요.
2027학년도 대비 한신대학교 자연계열 약술형 논술 실전 모의고사 2회 (모범해설 및 2열 채점기준표) 수리 영역 10문항 (80분 / 100점 만점 · 수능최저 없음)

[문항 5] 수학적 귀납법을 이용한 배수 명제의 증명과 수열의 합

대수 Ⅲ. 수열 | 배점 10점 (5점+5점)
[출처: 미래엔 대수 Ⅲ-3. 수학적 귀납법 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.12 개념/본문 변형 | 성취기준: 12대수03-04, 12대수03-07]
모든 자연수 \(n\)에 대하여 \(a_n = 4^n - 1\)이라 할 때, 다음 물음에 답하시오.
[5-1] (5점) 모든 자연수 \(n\)에 대하여 \(a_n = 4^n - 1\)이 \(3\)의 배수임을 수학적 귀납법으로 증명할 때, \(a_{k+1} - a_k\)를 \(k\)에 대한 식으로 정리하시오.
[5-2] (5점) 합 \(\sum_{k=1}^{5} a_k = \sum_{k=1}^{5} (4^k - 1)\)의 값을 구하시오.
🎯 정답 : [5-1] \(a_{k+1} - a_k = 3\cdot 4^k\)  |  [5-2] \(1359\)
[1줄: 공식선언 (30%)] \(n=1\)일 때 \(a_1 = 3\)은 \(3\)의 배수이고, \(n=k\)일 때 \(4^k - 1 = 3m\) (\(m\)은 자연수)이라 가정하는 수학적 귀납법과 등비수열의 합 공식을 선언한다.
[2줄: 핵심계산 (40%)] \(a_{k+1} - a_k = (4^{k+1} - 1) - (4^k - 1) = 3\cdot 4^k\)이므로 \(a_{k+1} = 3(m + 4^k)\)가 되어 \(3\)의 배수이다.
[3줄: 최종결론 (30%)] \(\sum_{k=1}^{5} (4^k - 1) = \dfrac{4(4^5 - 1)}{4 - 1} - 5 = \dfrac{4 \times 1023}{3} - 5 = 1364 - 5 = 1359\)이다.
배점 단계한신대학교 약술형 공식 2열 부분점수 채점 기준
소문항 [5-1] (5점)• \(n=1\) 확인 및 귀납 가정 명시 +2점 / \(a_{k+1} - a_k = 3\cdot 4^k\) 유도 +3점
소문항 [5-2] (5점)• 등비수열의 합 \(\dfrac{4(4^5-1)}{3} = 1364\) 산출 +3점 / 상수항 \(-5\) 처리 후 \(1359\) 도출 +2점
💡 감점 방어 클리닉: \(\sum_{k=1}^{5} 1 = 5\)인데 이를 \(1\)로 잘못 빼서 \(1363\)으로 쓰지 않도록 주의하세요.
2027학년도 대비 한신대학교 자연계열 약술형 논술 실전 모의고사 2회 (모범해설 및 2열 채점기준표) 수리 영역 10문항 (80분 / 100점 만점 · 수능최저 없음)

[문항 6] 구간별로 정의된 함수의 좌극한·우극한과 극한의 존재

미적분Ⅰ Ⅰ-1. 함수의 극한 | 배점 10점 (5점+5점)
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅰ-1. 함수의 극한 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.9 문제 5 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-01-01]
실수 전체의 집합에서 정의된 함수 \(f(x) = \begin{cases} -2x + 5 & (x \lt 1) \\ x^2 + ax + 1 & (x \ge 1) \end{cases}\)에 대하여 다음을 구하시오. (단, \(a\)는 상수이다.)
[6-1] (5점) 좌극한 \(\lim_{x \to 1-} f(x)\)와 우극한 \(\lim_{x \to 1+} f(x)\)를 각각 구하시오.
[6-2] (5점) 극한값 \(\lim_{x \to 1} f(x)\)가 존재하도록 하는 상수 \(a\)의 값과 그때의 \(f(3)\)의 값을 구하시오.
🎯 정답 : [6-1] 좌극한 \(3\), 우극한 \(a + 2\)  |  [6-2] \(a = 1,\; f(3) = 13\)
[1줄: 공식선언 (30%)] 극한값 \(\lim_{x \to 1} f(x)\)가 존재하기 위한 필요충분조건은 \(\lim_{x \to 1-} f(x) = \lim_{x \to 1+} f(x)\)임을 선언한다.
[2줄: 핵심계산 (40%)] \(\lim_{x \to 1-} (-2x + 5) = 3\)이고, \(\lim_{x \to 1+} (x^2 + ax + 1) = a + 2\)이다.
[3줄: 최종결론 (30%)] \(a + 2 = 3\)에서 \(a = 1\)이며, \(x = 3 \ge 1\)이므로 \(f(3) = 3^2 + 3 + 1 = 13\)이다.
배점 단계한신대학교 약술형 공식 2열 부분점수 채점 기준
소문항 [6-1] (5점)• 좌극한 \(3\) 산출 +2점 / 우극한 \(a + 2\) 산출 +3점
소문항 [6-2] (5점)• \(a + 2 = 3\)에서 \(a = 1\) 도출 +3점 / \(f(3) = 13\) 계산 +2점
💡 감점 방어 클리닉: \(x \lt 1\)과 \(x \ge 1\)의 구간에 맞는 식을 각각 선택하여 극한을 취해야 합니다.
2027학년도 대비 한신대학교 자연계열 약술형 논술 실전 모의고사 2회 (모범해설 및 2열 채점기준표) 수리 영역 10문항 (80분 / 100점 만점 · 수능최저 없음)

[문항 7] 사잇값의 정리를 이용한 방정식의 실근의 존재 판정

미적분Ⅰ Ⅰ-2. 함수의 연속 | 배점 10점 (5점+5점)
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅰ-2. 함수의 연속 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.32 예제 1 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-01-03, 12미적Ⅰ-01-04]
삼차함수 \(f(x) = x^3 - x^2 + 2x - 5\)에 대하여 다음 물음에 답하시오.
[7-1] (5점) \(f(1)\)과 \(f(2)\)의 값을 각각 구하시오.
[7-2] (5점) 사잇값의 정리를 이용하여 방정식 \(f(x) = 0\)이 열린구간 \((1, 2)\)에서 적어도 하나의 실근을 가짐을 서술하시오.
🎯 정답 : [7-1] \(f(1) = -3,\; f(2) = 3\)  |  [7-2] 닫힌구간 \([1, 2]\)에서 연속이고 \(f(1)f(2) = -9 \lt 0\)이므로 \((1, 2)\)에 실근 존재
[1줄: 공식선언 (30%)] 다항함수 \(f(x)\)는 닫힌구간 \([1, 2]\)에서 연속이라는 성질과 사잇값의 정리를 선언한다.
[2줄: 핵심계산 (40%)] \(f(1) = 1 - 1 + 2 - 5 = -3 \lt 0\)이고, \(f(2) = 8 - 4 + 4 - 5 = 3 \gt 0\)이므로 \(f(1)f(2) = -9 \lt 0\)이다.
[3줄: 최종결론 (30%)] 따라서 사잇값의 정리에 의하여 \(f(c) = 0\)인 실수 \(c\)가 열린구간 \((1, 2)\)에 적어도 하나 존재한다.
배점 단계한신대학교 약술형 공식 2열 부분점수 채점 기준
소문항 [7-1] (5점)• \(f(1) = -3\) 산출 +2점 / \(f(2) = 3\) 산출 +3점
소문항 [7-2] (5점)• 닫힌구간 \([1, 2]\) 연속 및 \(f(1)f(2) \lt 0\) 명시 +3점 / 사잇값 정리 결론 서술 +2점
💡 감점 방어 클리닉: 사잇값의 정리 서술 시 '닫힌구간 \([1, 2]\)에서 연속'이라는 전제 조건과 '\(f(1)f(2) \lt 0\)' 부호 판정을 모두 적어야 만점입니다.
2027학년도 대비 한신대학교 자연계열 약술형 논술 실전 모의고사 2회 (모범해설 및 2열 채점기준표) 수리 영역 10문항 (80분 / 100점 만점 · 수능최저 없음)

[문항 8] 삼차함수의 증가·감소 구간과 극댓값·극솟값

미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 | 배점 10점 (5점+5점)
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.35 예제 1 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-02-07]
삼차함수 \(f(x) = x^3 - 3x^2 - 9x + 12\)에 대하여 다음을 구하시오.
[8-1] (5점) 방정식 \(f'(x) = 0\)의 두 실근을 구하고, 함수 \(f(x)\)가 감소하는 닫힌구간을 구하시오.
[8-2] (5점) 함수 \(f(x)\)의 극댓값 \(M\)과 극솟값 \(m\)을 각각 구하시오.
🎯 정답 : [8-1] \(x = -1,\; 3\) / 감소구간 \([-1, 3]\)  |  [8-2] 극댓값 \(M = 17\), 극솟값 \(m = -15\)
[1줄: 공식선언 (30%)] 도함수 \(f'(x) = 3x^2 - 6x - 9 = 3(x + 1)(x - 3)\)의 부호 변화를 이용한 증감 판정법을 선언한다.
[2줄: 핵심계산 (40%)] \(f'(x) = 0\)의 근은 \(x = -1, 3\)이고, \(-1 \le x \le 3\)에서 \(f'(x) \le 0\)이므로 감소하는 구간은 \([-1, 3]\)이다.
[3줄: 최종결론 (30%)] 극댓값은 \(M = f(-1) = -1 - 3 + 9 + 12 = 17\), 극솟값은 \(m = f(3) = 27 - 27 - 27 + 12 = -15\)이다.
배점 단계한신대학교 약술형 공식 2열 부분점수 채점 기준
소문항 [8-1] (5점)• \(f'(x) = 3(x+1)(x-3) = 0\)으로 \(x = -1, 3\) 도출 +3점 / 감소구간 \([-1, 3]\) 명시 +2점
소문항 [8-2] (5점)• 극댓값 \(f(-1) = 17\) 산출 +3점 / 극솟값 \(f(3) = -15\) 산출 +2점
💡 감점 방어 클리닉: \(x = -1\)과 \(x = 3\) 좌우에서 \(f'(x)\)의 부호가 각각 양에서 음, 음에서 양으로 바뀐다는 점을 명시하세요.
2027학년도 대비 한신대학교 자연계열 약술형 논술 실전 모의고사 2회 (모범해설 및 2열 채점기준표) 수리 영역 10문항 (80분 / 100점 만점 · 수능최저 없음)

[문항 9] 수직선 위를 움직이는 점의 속도와 가속도

미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 | 배점 10점 (5점+5점)
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.51 예제 1 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-02-09]
수직선 위를 움직이는 점 \(\mathrm{P}\)의 시각 \(t\;(t \ge 0)\)에서의 위치 \(x(t)\)가 \(x(t) = t^3 - 6t^2 + 9t + 2\)일 때, 다음을 구하시오.
[9-1] (5점) 점 \(\mathrm{P}\)가 출발 후 운동 방향을 바꾸는 시각 \(t\)를 모두 구하시오.
[9-2] (5점) 점 \(\mathrm{P}\)의 가속도가 \(0\)이 되는 시각에서의 위치 \(x\)를 구하시오.
🎯 정답 : [9-1] \(t = 1\) 또는 \(t = 3\)  |  [9-2] \(t = 2\)일 때 위치 \(x(2) = 4\)
[1줄: 공식선언 (30%)] 속도 \(v(t) = x'(t)\)의 부호가 바뀌는 시각에서 운동 방향이 바뀌며, 가속도는 \(a(t) = v'(t)\)임을 선언한다.
[2줄: 핵심계산 (40%)] \(v(t) = 3t^2 - 12t + 9 = 3(t - 1)(t - 3) = 0\)에서 부호가 바뀌는 시각은 \(t = 1\)과 \(t = 3\)이다.
[3줄: 최종결론 (30%)] \(a(t) = 6t - 12 = 0\)에서 \(t = 2\)이고, 이때의 위치는 \(x(2) = 8 - 24 + 18 + 2 = 4\)이다.
배점 단계한신대학교 약술형 공식 2열 부분점수 채점 기준
소문항 [9-1] (5점)• \(v(t) = 3(t-1)(t-3)\) 도출 +3점 / \(t = 1,\; 3\) 산출 +2점
소문항 [9-2] (5점)• \(a(t) = 6t - 12 = 0\)에서 \(t = 2\) 도출 +2점 / \(x(2) = 4\) 계산 +3점
💡 감점 방어 클리닉: 운동 방향이 바뀌려면 \(v(t) = 0\)일 뿐만 아니라 그 좌우에서 속도의 부호가 바뀌어야 합니다.
2027학년도 대비 한신대학교 자연계열 약술형 논술 실전 모의고사 2회 (모범해설 및 2열 채점기준표) 수리 영역 10문항 (80분 / 100점 만점 · 수능최저 없음)

[문항 10] 포물선과 직선으로 둘러싸인 도형의 넓이

미적분Ⅰ Ⅲ-2. 정적분의 활용 | 배점 10점 (5점+5점)
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅲ-2. 정적분의 활용 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.28 문제 3 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-03-05]
이차함수 \(y = x^2 - 5x + 4\)의 그래프와 직선 \(y = -x + 4\)로 둘러싸인 도형의 넓이 \(S\)를 구하고자 한다. 다음 물음에 답하시오.
[10-1] (5점) 곡선과 직선의 두 교점의 \(x\)좌표를 구하시오.
[10-2] (5점) 정적분을 이용하여 둘러싸인 도형의 넓이 \(S\)를 구하시오.
🎯 정답 : [10-1] \(x = 0,\; 4\)  |  [10-2] \(S = \dfrac{32}{3}\)
[1줄: 공식선언 (30%)] 두 그래프의 교점 방정식 \(x^2 - 5x + 4 = -x + 4\)와 곡선 사이의 넓이 공식 \(S = \int_{\alpha}^{\beta} |f(x) - g(x)|\,dx\)를 선언한다.
[2줄: 핵심계산 (40%)] \(x^2 - 4x = x(x - 4) = 0\)이므로 두 교점의 \(x\)좌표는 \(0\)과 \(4\)이고, 구간 \([0, 4]\)에서 \(-x + 4 \ge x^2 - 5x + 4\)이다.
[3줄: 최종결론 (30%)] 따라서 \(S = \int_{0}^{4} (-x^2 + 4x)\,dx = \left[-\dfrac{1}{3}x^3 + 2x^2\right]_{0}^{4} = -\dfrac{64}{3} + 32 = \dfrac{32}{3}\)이다.
배점 단계한신대학교 약술형 공식 2열 부분점수 채점 기준
소문항 [10-1] (5점)• 연립방정식 \(x^2 - 4x = 0\) 수립 +2점 / 교점 \(x = 0,\; 4\) 도출 +3점
소문항 [10-2] (5점)• 정적분 \(\int_{0}^{4} (-x^2 + 4x)\,dx\) 수립 +2점 / 넓이 \(\dfrac{32}{3}\) 산출 +3점
💡 감점 방어 클리닉: 이차함수와 직선으로 둘러싸인 넓이 공식 \(S = \dfrac{|a|}{6}(\beta - \alpha)^3 = \dfrac{1}{6}\times 4^3 = \dfrac{32}{3}\)으로 검산하면 정확합니다.