2027학년도 서울과학기술대학교 모의논술고사 (2회)
자연계열 수리논술 2회 (수열의 귀납적 정의와 거듭제곱합 / 함수의 연속과 미분가능성 / 속도와 거리 및 넓이 이등분)
시험시간 100분 배점 100점
문제 1 수열의 귀납적 정의와 부분분수 급수의 수렴성 [총 30점]
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅲ-2. 수열의 합과 수학적 귀납법 (DB: ALG_Ch03_03) PDF p.6 유제 5 변형 | 성취기준: 12대수03-05, 12대수03-06]
[제시문]
(가) 첫째항이 $a_1$이고 이웃하는 두 항 사이의 관계식 $a_{n+1} = a_n + f(n)$ ($n \ge 1$)으로 귀납적으로 정의된 수열 $\{a_n\}$의 일반항은 $n \ge 2$일 때 $a_n = a_1 + \sum_{k=1}^{n-1} f(k)$이다.

(나) 수열 $\{a_n\}$은 $a_1 = 4$이고, 모든 자연수 $n$에 대하여 점화식 $a_{n+1} - a_n = 2n + 2$를 만족시킨다.

(다) 자연수 $n$에 대하여 수열 $\{b_n\}$을 $b_n = \dfrac{a_n - 2}{n}$으로 정의하고, 수열 $\{c_n\}$을 $c_n = \dfrac{1}{a_n - 2}$로 정의하자.
[1-1] 제시문 (가)와 (나)를 이용하여 수열 $\{a_n\}$의 일반항 $a_n$을 $n$에 대한 식으로 구하시오. (단, $n=1$일 때도 성립함을 보이시오.) [8점]
[1-2] 제시문 (다)의 수열 $\{b_n\}$에 대하여 합 $\sum_{k=1}^{15} k \cdot b_k$의 값을 구하시오. (단, 자연수의 거듭제곱의 합 공식을 이용하시오.) [10점]
[1-3] 제시문 (다)의 수열 $\{c_n\}$에 대하여 부분합 $T_n = \sum_{k=1}^n c_k$를 구하고, 극한 $\lim_{n \to \infty} T_n$의 값을 구하시오. [12점]
2027학년도 서울과학기술대학교 모의논술고사 (2회)
자연계열 수리논술 2회 (수열의 귀납적 정의와 거듭제곱합 / 함수의 연속과 미분가능성 / 속도와 거리 및 넓이 이등분)
시험시간 100분 배점 100점
문제 2 구간별 정의된 함수의 연속성과 미분계수의 존재 조건 [총 35점]
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅰ-2. 함수의 연속 (DB: CAL1_Ch01) PDF p.6 유제 5 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-01-03, 12미적Ⅰ-02-01]
[제시문]
(가) 함수 $f(x)$가 $x=a$에서 미분가능하려면 $x=a$에서 연속이어야 하고, 좌미분계수 $\lim_{h \to 0^-} \dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$와 우미분계수 $\lim_{h \to 0^+} \dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$가 존재하며 서로 같아야 한다.

(나) 실수 전체의 집합에서 정의된 함수 $f(x)$가 상수 $a, b, c$에 대하여 다음과 같이 주어져 있다.
$$f(x) = \begin{cases} x^3 + ax^2 + bx & (x < 2) \\ cx^2 - 4x + 8 & (x \ge 2) \end{cases}$$

(다) 함수 $f(x)$는 실수 전체의 집합에서 미분가능하고, 곡선 $y = f(x)$ 위의 점 $(1, f(1))$에서의 접선의 기울기는 $-1$이다.
[2-1] 제시문 (가), (나), (다)를 이용하여 세 상수 $a, b, c$의 값을 각각 구하시오. (단, $x=2$에서의 연속 조건과 미분가능 조건을 구분하여 서술하시오.) [12점]
[2-2] 함수 $g(x) = \dfrac{f(x) - f(2)}{x - 2}$ ($x \ne 2$)를 $x=2$에서 연속이 되도록 $g(2)$의 값을 정의할 때, $g(2)$의 값과 $\lim_{x \to 1} g(x)$의 값을 각각 구하시오. [11점]
[2-3] 닫힌구간 $[0, 3]$에서 함수 $f(x)$의 최댓값 $M$과 최솟값 $m$을 각각 구하시오. [12점]
2027학년도 서울과학기술대학교 모의논술고사 (2회)
자연계열 수리논술 2회 (수열의 귀납적 정의와 거듭제곱합 / 함수의 연속과 미분가능성 / 속도와 거리 및 넓이 이등분)
시험시간 100분 배점 100점
문제 3 수직선 위를 움직이는 점의 위치·움직인 거리와 넓이 비교 [총 35점]
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅲ-2. 정적분의 활용 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.7 유제 5 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-03-05, 12미적Ⅰ-03-06]
[제시문]
(가) 수직선 위를 움직이는 점 $P$의 시각 $t$에서의 속도가 $v(t)$이고 시각 $t=0$에서의 위치가 $x_0$일 때, 시각 $t=a$에서의 점 $P$의 위치는 $x(a) = x_0 + \int_0^a v(t)\,dt$이고, 시각 $t=0$에서 $t=a$까지 점 $P$가 실제로 움직인 거리는 $L = \int_0^a |v(t)|\,dt$이다.

(나) 원점을 출발하여 수직선 위를 움직이는 두 점 $P, Q$의 시각 $t$ ($t \ge 0$)에서의 속도가 각각
$$v_P(t) = 3t^2 - 12t + 9, \quad v_Q(t) = 6t - 9$$로 주어져 있다.

(다) 시각 $t > 0$에서 두 점 $P, Q$가 처음으로 다시 만나는 시각을 $t = T$라 하자.
[3-1] 점 $P$가 출발 후 운동 방향을 두 번째로 바꾸는 시각 $t_2$에서의 점 $P$의 위치와, $t=0$에서 $t=t_2$까지 점 $P$가 움직인 총 거리 $L$을 각각 구하시오. [11점]
[3-2] 제시문 (다)에서 두 점 $P, Q$가 출발 후 처음으로 다시 만나는 시각 $T$의 값과 그때 두 점의 속도의 차 $|v_P(T) - v_Q(T)|$를 구하시오. [12점]
[3-3] 시각 $t=0$에서 $t=T$까지 두 속도 그래프 $y = v_P(t)$와 $y = v_Q(t)$로 둘러싸인 두 영역의 넓이를 각각 $S_1, S_2$라 할 때, $S_1 + S_2$의 값을 구하시오. [12점]