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실수 $a,b,c$에 대해 다음 명제가 성립하기 위한 $a$, $c$의 필요충분조건을 구하시오. 그리고 $(a,c)$의 범위를 그리시오. 명제 : 모든 실수 $b$에 대해서 부등식 $ax^2 +bx+c

실수 $a$와 양의 정수 $b$에 대하여 함수 $f(x)=x^2 +2(ax+b|x|)$의 최솟값 $m$을 구하여라. 그리고 $a$의 값이 변할 때, $a$를 $x$축, $m$을 $y$축으로 하는 그래프를 그리시오. 생각해보기 고1 수학에 해당하는 이차함수의 최솟값에 관한 문제지만, 문자가 많이 등장해서 쉽지 않다. 다행히 $b$는 양의 고정된 상수이다. 절댓값이 있기 때문에 $x$의 범위를 나누는 것 까진 좋은데, 각 경우에 대해서 $a,b$의 관계를 고려해야 하는 것이 관건이다. 풀이 $x \geq 0 $ 일 때 $$f(x) = x^2 +2(ax+bx)=(x+a+b)^2 -(a+b)^2$$ 의 꼭짓점의 $x$ 좌표는 $-a-b$이고, 이것이 $x \geq 0$의 범위에 들어갈 조건은 $-a-b \geq..

다음의 물음에 각각 답하시오. 1) $x$에 대한 다항식 $x^5 +2x^4+ax^3+3x^2+3x+2$를 다항식 $x^3+x^2+x+1$로 나누었을 때의 몫을 $Q(x)$, 나머지를 $R(x)$라 하자. $R(x)$의 1차항의 계수가1 일 때, 실수 $a$의 값을 구하고 $Q(x)$와 $R(x)$를 구하여라. 2) $8.94^{18}$의 정수부분은 몇 자리 수인가? 그리고 이때 앞에서부터 두 수를 구하시오. (예를 들어 12345.6789의 앞에서부터 두 수는 12이다.) 생각해보기 문제 1)은 다항식을 직접 나눗셈함으로써 쉽게 해결할 수 있다. 문제 2)의 자릿수나 맨 앞에 오는 수를 묻는 문제는 많이 봤을텐데, 두 번째 수를 묻는 경우는 생소할 것이라 생각된다. 하지만 맨 앞의 수를 구하는 방법과 ..

복소수 $\alpha$, $\beta$, $\gamma$, $\delta$와 실수 $a, b$가 다음의 세 조건을 만족하면서 움직인다. 조건 1 : $\alpha$, $\beta$, $\gamma$, $\delta$는 서로 다르다. 조건 2 : $\alpha$, $\beta$, $\gamma$, $\delta$는 4차 방정식 $z^4-2z^3-2az+b=0$의 근이다. 조건 3 : $\alpha \beta + \gamma \delta$의 실수부는 0이고, 허수부는 0이 아니다. (1) $\alpha$, $\beta$, $\gamma$, $\delta$ 중 2개는 실수이고, 나머지 2개는 서로 켤레복소수임을 보이시오. (2) $b$를 $a$로 나타내시오. (3) $\alpha +\beta$가 취할 수 있는..

아래의 각 문제에 답하시오. (1) $x$에 대한 방정식 $$x^{2n-1} =\cos x $$는 단 하나의 실근 $a_n$을 가짐을 보이시오. (단, $n$은 1 이상의 정수) (2) (1)의 $a_n$에 대해 $\cos a_n > \cos 1 $임을 보이시오. (3) (1)에서 구한 수열 $\left\{ a_n \right\}$에 대해, $$\begin{align} &a= \lim_{n->\infty} a_n \\&b=\lim_{n->\infty}a_n ^n \\&c=\lim_{n->\infty}\cfrac{a_n ^n -b}{a_n -a}\end{align}$$ 생각해보기 (1), (2) 의 경우에는 두 함수의 그래프를 그려서 비교해도 쉽게 알 수 있습니다. (3)의 경우에 부정형의 극한인 $c$를..

1이상의 정수 $n$에 대하여 (1) $n^2 +1 $과 $5n^2+9$의 최대공약수 $d_n$을 구하시오. (2) $(n^2+1)(5n^2+9)$은 정수의 제곱이 될 수 없음을 보이시오. 생각해보기 우리나라의 정규 교과 내용은 아니지만 kmo 등의 교육을 받은 학생들에게는 매우 익숙한 "유클리드 호제법"이 사용됩니다. 수능과는 전혀 관계가 없는 공식(?)이지만, 고등수학(상)의 나머지정리 파트에서는 종종 사용될 수 있으니, 관심있는 학생들은 검색해서 익혀둬도 좋을 것 같습니다. (2)의 경우 식을 전개하다보면 '당연한 거 아니야?' 라고 말만하고 넘어가는 경우가 제법 있습니다. 하지만 수학적으로 증명하지 않으면 아무런 효력이 없기 때문에 끝까지 엄밀히 증명을 해보시길 추천합니다. 풀이 (1) $5n^2..

좌표공간에 5개의 점 $A(2,0,0)$, $B(0,2,0)$, $C(-2,0,0)$, $D(0,-2,0)$, $E(0,0,-2)$가 있다. 선분 $AB$의 중점 $M$과 선분 $AD$의 중점 $N$을 지나고, 직선 $AE$에 평행한 평면을 $\alpha$라 하자. 또, $2

다음의 정적분을 계산하시오. $$\int ^1 _0 \left( x^2 +\cfrac{x}{\sqrt{1+x^2}}\right)\left(1+\cfrac{x}{(1+x^2)\sqrt{1+x^2}}\right)dx$$ 생각해보기 어짜피 전개를 하지 않고는 다음 단계로 나아갈 수 없다. 전개 후에는 각 항 별로 따로 적분할 수 있다. 물론 적절히 치환적분을 사용해야 되지만, 그 방법이 전형적이다. 풀이 $$\begin{align}&\int ^1 _0 \left( x^2 +\cfrac{x}{\sqrt{1+x^2}}\right)\left(1+\cfrac{x}{(1+x^2)\sqrt{1+x^2}}\right)dx\\=& \int ^1 _0 \left(x^2 + \cfrac{x^3}{(1+x^2)\sqrt{1+x^..

부등식 $$ |x| +|y| \leq 1 $$의 영역을 $D$라 하자. 점 $P$, $Q$가 영역 $D$ 위를 움직일 때, $\overrightarrow{OR} = \overrightarrow{OP}-\overrightarrow{OQ}$를 만족하는 점 $R$의 자취의 영역을 $E$라 하자. (1) 영역 $D$, $E$를 각각 그리시오. (2) 실수 $a$, $b$에 대해, 부등식 $$|x-a| +|y-b| \leq 1$$의 영역을 $F$라 하자. 점 $S$, $T$가 영역 $F$ 위를 움직일 때, $\overrightarrow{OU}=\overrightarrow{OS}-\overrightarrow{OT}$를 만족하는 점 $U$의 자취의 영역을 $G$라 하자. 이때, $G$와 $E$가 일치함을 보이시오. ..

정팔각형의 꼭짓점을 반시계 방향으로 $A$, $B$, $C$, $D$, $E$, $F$, $G$, $H$라 하자. 또, 앞뒤가 나올 확률이 같은 동전이 하나 있다. 점 $P$가 최초에 점 $A$에 위치하고 있고, 다음의 시행을 10회 반복한다. 시행 : 동전을 던져 앞면이 나오면 점 $P$를 반시계방향으로 한 칸 움직이고, 뒷면이 나오면 시계방향으로 한 칸 움직인다. 이때, 다음의 두 사건을 생각하자. 사건 $S$ : 10번의 시행 후에 점 $P$가 점 $A$에 위치한다. 사건 $T$ : 10번의 시행을 하는 동안에 점 $P$가 적어도 한 번 점 $F$에 위치한다. (1) 사건 $S$가 일어날 확률을 구하시오. (2) 사건 $S$와 사건 $T$가 둘 다 일어날 확률을 구하시오. 생각해보기 (1)은 사건 ..