2027학년도 성신여자대학교 수리논술 모의고사 (1회)
자연계열 수리논술 1회 (거듭제곱근과 로그 / 삼각함수 외접원·내접원 / 삼차함수 극값·접선 / 정적분과 넓이 분할)
시험시간 100분 배점 100점
문제 1 거듭제곱근의 실수 개수와 상용로그의 정수·소수 부분 [총 25점]
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅰ-1. 지수와 로그 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.2 유제 6 변형 | 성취기준: 12대수01-01, 12대수01-04]
[제시문]
(가) 실수 $a$와 $2$ 이상의 자연수 $n$에 대하여 $n$제곱하여 $a$가 되는 실수, 즉 방정식 $x^n = a$의 실근의 개수를 $R(a, n)$이라 하자. $n$이 홀수이면 $a$의 부호에 관계없이 $R(a, n) = 1$이고, $n$이 짝수이면 $a > 0$일 때 $2$, $a = 0$일 때 $1$, $a < 0$일 때 $0$이다.

(나) 자연수 $k$ ($1 \le k \le 12$)에 대하여 수열 $c_k = k^2 - 8k + 12$로 정의한다.

(다) 양수 $N$에 대하여 $\log_2 N$의 정수 부분을 $m$, 소수 부분을 $\alpha$ ($0 \le \alpha < 1$)라 할 때, $m = \sum_{k=1}^{10} R(c_k, k+1)$이고 $2^\alpha = \dfrac{5}{4}$이다.
[1-1] 제시문 (나)에서 $c_k > 0$, $c_k = 0$, $c_k < 0$을 만족시키는 자연수 $k$ ($1 \le k \le 10$)의 집합을 각각 구하시오. [7점]
[1-2] 제시문 (가)와 [1-1]의 결과를 이용하여 합 $m = \sum_{k=1}^{10} R(c_k, k+1)$의 값을 구하시오. [8점]
[1-3] 제시문 (다)의 양수 $N$의 값을 구하고, $\log_{10} N$을 $\log_{10} 2 = p$, $\log_{10} 5 = q$에 대한 식으로 나타내시오. [10점]
2027학년도 성신여자대학교 수리논술 모의고사 (1회)
자연계열 수리논술 1회 (거듭제곱근과 로그 / 삼각함수 외접원·내접원 / 삼차함수 극값·접선 / 정적분과 넓이 분할)
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문제 2 삼각함수의 사인법칙·코사인법칙과 각의 이등분선의 길이 [총 25점]
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅱ-1. 삼각함수 (DB: ALG_Ch02_01) PDF p.2 유제 6 변형 | 성취기준: 12대수02-02, 12대수02-03]
[제시문]
(가) 삼각형 $ABC$에서 $\overline{AB} = c$, $\overline{AC} = b$, $\overline{BC} = a$라 할 때, 코사인법칙 $a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos A$와 사인법칙 $\dfrac{a}{\sin A} = 2R$ ($R$는 외접원의 반지름)가 성립한다.

(나) 삼각형 $ABC$에서 $\overline{AB} = 6$, $\overline{AC} = 4$이고 $\cos A = \dfrac{1}{4}$이다.

(다) 각 $A$의 이등분선이 변 $BC$와 만나는 점을 $D$라 하고, 선분 $AD$의 연장선이 삼각형 $ABC$의 외접원과 만나는 점을 $E$ ($E \ne A$)라 하자.
[2-1] 제시문 (가)와 (나)를 이용하여 변 $BC$의 길이 $a$와 외접원의 반지름의 길이 $R$를 각각 구하시오. [7점]
[2-2] 제시문 (다)에서 삼각형의 넓이 분할을 이용하여 선분 $AD$의 길이를 구하시오. (단, $\sin\dfrac{A}{2} = \sqrt{\dfrac{1-\cos A}{2}}$, $\cos\dfrac{A}{2} = \sqrt{\dfrac{1+\cos A}{2}}$를 활용할 수 있다.) [8점]
[2-3] 두 삼각형 $ABD$와 $AEC$의 닮음 성질을 이용하여 선분 $DE$의 길이를 구하시오. [10점]
2027학년도 성신여자대학교 수리논술 모의고사 (1회)
자연계열 수리논술 1회 (거듭제곱근과 로그 / 삼각함수 외접원·내접원 / 삼차함수 극값·접선 / 정적분과 넓이 분할)
시험시간 100분 배점 100점
문제 3 삼차함수의 접선의 개수와 극대·극소의 대칭성 [총 25점]
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅱ-2. 도함수의 활용 (DB: CAL1_Ch02) PDF p.2 유제 6 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-02-05, 12미적Ⅰ-02-07]
[제시문]
(가) 곡선 $y = f(x)$ 밖의 한 점 $(a, b)$에서 곡선에 그을 수 있는 서로 다른 접선의 개수는 방정식 $b - f(t) = f'(t)(a - t)$의 서로 다른 실근 $t$의 개수와 같다.

(나) 삼차함수 $f(x) = x^3 - 3x^2 - 9x + 11$이 주어져 있다.

(다) $y$축 위의 점 $P(0, k)$에서 곡선 $y = f(x)$에 그을 수 있는 서로 다른 접선의 개수를 $g(k)$라 하자.
[3-1] 제시문 (나)의 함수 $f(x)$의 극댓값과 극솟값을 각각 구하고, 두 극점의 중점의 좌표를 구하시오. [7점]
[3-2] 제시문 (가)와 (다)를 이용하여 점 $P(0, k)$에서 그은 접선의 접점의 $x$좌표 $t$가 만족시키는 방정식을 구하고, $g(k) = 3$이 되도록 하는 실수 $k$의 값의 범위를 구하시오. [8점]
[3-3] 방정식 $|f(x)| = m$이 서로 다른 $6$개의 실근을 갖도록 하는 자연수 $m$의 개수를 구하시오. [10점]
2027학년도 성신여자대학교 수리논술 모의고사 (1회)
자연계열 수리논술 1회 (거듭제곱근과 로그 / 삼각함수 외접원·내접원 / 삼차함수 극값·접선 / 정적분과 넓이 분할)
시험시간 100분 배점 100점
문제 4 이차함수와 직선으로 둘러싸인 넓이의 이등분 [총 25점]
[출처: 미래엔 미적분Ⅰ Ⅲ-2. 정적분의 활용 (DB: CAL1_Ch03) PDF p.2 유제 6 변형 | 성취기준: 12미적Ⅰ-03-01, 12미적Ⅰ-03-05]
[제시문]
(가) 최고차항의 계수가 $a$ ($a \ne 0$)인 이차함수 $y = f(x)$와 직선 $y = mx + n$이 서로 다른 두 점 $x = \alpha, \beta$ ($\alpha < \beta$)에서 만날 때, 곡선과 직선으로 둘러싸인 도형의 넓이는 $S = \dfrac{|a|}{6}(\beta - \alpha)^3$이다.

(나) 포물선 $C: y = -x^2 + 6x$와 $x$축으로 둘러싸인 도형의 넓이를 $S_0$이라 하자.

(다) 원점 $O(0, 0)$을 지나는 직선 $y = kx$ ($0 < k < 6$)가 포물선 $C$와 $x$축으로 둘러싸인 도형의 넓이 $S_0$을 이등분한다.
[4-1] 제시문 (가)와 (나)를 이용하여 넓이 $S_0$의 값을 구하시오. [7점]
[4-2] 제시문 (다)에서 포물선 $C$와 직선 $y = kx$로 둘러싸인 도형의 넓이 $S(k)$를 $k$에 대한 식으로 나타내고, $S_0$을 이등분하는 상수 $k$에 대하여 $(6 - k)^3$의 값을 구하시오. [8점]
[4-3] 포물선 $C: y = -x^2 + 6x$ 위의 점 $P(t, -t^2 + 6t)$ ($0 < t < 6$)와 원점 $O(0, 0)$, 점 $A(6, 0)$을 세 꼭짓점으로 하는 삼각형 $OAP$의 넓이의 최댓값 $M$을 구하고, $\dfrac{M}{S_0}$의 값을 기약분수로 구하시오. [10점]