• 수리 영역 •
수리‘가’형 정답
1 ④ 2 ① 3 ④ 4 ② 5 ②
6 ② 7 ⑤ 8 ③ 9 ⑤ 10 ④
11 ④ 12 ③ 13 ③ 14 ① 15 ④ 16 ② 17 ① 18 ⑤ 19 ⑤ 20 ⑤ 21 ① 22 23 24 25
26 27 28 29 30
해 설
1. [출제의도] 로그를 계산할 수 있는가를 묻는 문제이다.
log log
log
log
2. [출제의도] 지수를 계산할 수 있는가를 묻는 문제이다.
3. [출제의도] 행렬의 곱셈을 할 수 있는가를 묻는 문 제이다.
에서
4. [출제의도] 등차수열의 일반항을 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.
첫째항이
이고 공차가
인 등차수열을 이 라 하면
이때, 이 자연수가 되려면 는 의 배수이어야 한다.
따라서 에서 처음으로 자연수가 되는 항은 제
항이다.
∴
5. [출제의도] 행렬의 연산을 할 수 있는가를 묻는 문 제이다.
…… ㉠
…… ㉡㉠ - ㉡ 에서
이므로
㉠ 에서
이므로
따라서
에서 모든 성분의 합은 이다.[다른 풀이]
㉠ + ㉡×에서
이므로
에서 모든 성분의 합은 이다.6. [출제의도] 합의 기호의 성질을 이해할 수 있는가를 묻는 문제이다.
⋯
×
⋅⋅
×
⋅
7. [출제의도] 행렬의 성질을 이해하여 역행렬을 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.
에서 양변의 왼쪽에 를 곱하면
이고 을 대입하면
에서
[다른 풀이]
, 에서 두 식을 더하면
따라서 의 역행렬은
이다.
8. [출제의도] 등차중항의 성질을 이해할 수 있는가를 묻는 문제이다.
ㄱ. 가 이 순서대로 등차수열을 이 루므로
이때, 이므로
∴ (참) ㄴ. (참) ㄷ. 이고, 이므로
× (거짓) 따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이다.
[다른 풀이]
가 이 순서대로 등차수열을 이루므 로 공차를 라 하면
ㄱ.
∴ (참)
ㄴ.
(참)
ㄷ.
(거짓) 따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이다.
9. [출제의도] 로그의 성질을 이해하여 대소 관계를 알 수 있는가를 묻는 문제이다.
log log
log log
log log
log log
log
log log log이므로
[다른 풀이]
log
log log
log
에서 log log log이므로
log
∴
log log
log에서
log log log이므로
log
∴
∴
10. [출제의도] 수열을 이용하여 일반항을 구할 수 있 는가를 묻는 문제이다.
홀수인 자연수 , , , , ⋯ 으로 이루어진 수열을
이라 하면
에서 이므로 은 번째 항이 다.
또, 각 행의 항의 수는 , , , ⋯이므로 제행까지 의 모든 항의 개수는
이다.
≤ 을 만족하는 자연수 의 최댓값은 이 고 제행까지의 항의 개수는 개이다.
따라서 은 제행과 제열이 만나는 위치에 있다.
∴
[다른 풀이]
각 행의 제열의 수 ⋯으로 이루어진 수 열을 이라 하면 의 계차수열은 첫째항이 이고 공차가 인 등차수열이므로
×
일 때, 이므로 제행의 첫 번째 항 은 이다.
이때, ×이므로 은 제행과 제열이 만나는 위치에 있다.
∴
11. [출제의도] 거듭제곱근을 이용하여 방정식의 실근 의 개수를 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.
(ⅰ) 의 실근은 이므로
(ⅱ) 의 실근은 존재하지 않으므로
(ⅲ) 의 실근은 이므로
(ⅳ) 의 실근은 ±이므로
∴
12. [출제의도] 등비수열을 이용하여 도형의 길이를 구 할 수 있는가를 묻는 문제이다.
이다.
두 점 B, C에서 선분 BC에 내린 수선의 발을 각각 X, Y이라 하자. 삼각형 BQP과 삼각형 CRQ은 합동인 정삼각형이고 점 B는 삼각형 BQP의 무게중심, 점 C는 삼각형 CRQ의 무게 중심, 점 Q은 선분 BC의 중점이므로
BX XQ QY YC
BX CY
∴ BC XY BC
같은 방법으로 두 선분 AB, CA의 길이를 각각 구하면
AB CA
따라서 삼각형 ABC는 한 변의 길이가
인 정삼 각형이다.
∴
이와 같은 과정을 계속하면 삼각형 A B C 의 둘레의 길이는 삼각형 ABC의 둘레의 길이의
이므로 수열 은 첫째항이 이고 공비가 인 등 비수열이다.
∴
13. [출제의도] 지수의 성질을 이용하여 실생활 문제를 해결할 수 있는가를 묻는 문제이다.
, 이므로
≤
××
따라서 메달 가치의 최댓값은 이다.
14. [출제의도] 행렬의 성질을 이용하여 등식을 증명할 수 있는가를 묻는 문제이다.
(가) : 등식 에서 좌변을 로 만들려면 양변 에 을 곱해야 한다.
(나) : 행렬 가 역행렬을 갖는다고 가정하면 모순 이 되므로 행렬 는 역행렬을 갖지 않는다.
∴
(다) :
15. [출제의도] 로그함수의 그래프를 추론할 수 있는가 를 묻는 문제이다.
함수 log 의 그래프는 함수 log의 그 래프를 축의 방향으로 만큼 평행이동 시킨 것 이다.
함수 log의 그래프에서 의 값이 증가할 때,
의 값이 감소하므로 이다.
점 을 지나는 함수 log의 그래프가 축 의 방향으로 만큼 평행이동 시켰을 때 인 부 분에서 축과 만나므로 이다.
∴
함수 log 의 그래프는 함수 log의 그 래프를 축의 방향으로 만큼 평행 이동 시킨 것이므로 함수 log 의 그래프는
④이다.
16. [출제의도] 로그함수의 그래프를 이해하여 점의 좌 표를 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.
ABloglog
loglog
log 이므로 log 에서
이때, 점 B의 좌표는 이므로 점 C의 좌표 는 이다.
점 C의 좌표를 라 하면
log 이므로
17. [출제의도] 상용로그의 지표와 가수를 추론할 수 있는가를 묻는 문제이다.
ㄱ. 이 증가할수록 log의 값은 증가하므로
log 은 일 때 최솟값을 갖는다.
따라서 의 최솟값은 log (참)
ㄴ. 이면 , 은 세 자리의 자연수이 므로 의 최댓값은
(거짓)
ㄷ. log을 만족시키는 자연수 의 값은
, , , , ⋯
따라서 ≠ 이고 log일 때, 의 최솟값은
(거짓) 따라서 옳은 것은 ㄱ이다.
18. [출제의도] 행렬과 연립방정식의 해를 이용하여 최 대, 최소를 구하는 문제이다.
연립방정식이 , 이외의 해를 가지려면
의 역행렬이 존재하지 않아야 한다.즉 이므로
점 P 를 중심의 좌표가 이고 반지름의 길 이가 인 원 위의 점이라 하자.
이때, OP이고 원점과 점 사이의 거리 는 이므로
≤ OP≤
≤ OP≤
∴
19. [출제의도] 행렬의 곱셈과 역행렬에 대한 성질을 추론할 수 있는가를 묻는 문제이다.
ㄱ. 이면 (가)에서
행렬 의 역행렬이 존재하므로
∴ (참) ㄴ. 행렬 의 역행렬이 존재하면
에서
이때, 이므로 행렬 의 역행렬이 존재한다. (참) ㄷ. (가), (나)에서 이므로
⋯
∴ (참)
따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ, ㄷ이다.
[다른 풀이]
ㄷ. ⋯
⋯
⋯
⋮ ⋯
20. [출제의도] 로그의 성질을 이용하여 실생활 문제를 해결할 수 있는가를 묻는 문제이다.
두 물체 A, B를 통과하여 나오는 선의 세기를 각 각 A B라 하면
loglogA
loglogB
∴ logAlog , logB log 따라서
logAlogB log log
이므로 logB
A
B
A
∴ A B
따라서 물체 A를 통과하여 나오는 선의 세기는 물 체 B를 통과하여 나오는 선의 세기의 배이다.
∴
21. [출제의도] 지수함수와 이차함수를 이용하여 최댓 값을 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.
≤ ≤
≤ ≤
(ⅰ) 일 때,
( )라 하면
≤ ≤
이때, 이고 이므로 의 최댓값은 이다.
함수 은 가 최대일 때 최댓값
을 갖는다.
따라서 일 때 최댓값 을 가지므로
∴ ∵
(ⅱ) 일 때,
( )라 하면
≤ ≤
이때, 이고
이므로 의 최댓값은 이다.
함수 은 가 최소일 때 최댓값 을 갖는다.
따라서 일 때 최댓값 을 가지므로
∴
∵ (ⅰ), (ⅱ)에서 모든 값의 합은
22. [출제의도] 지수부등식의 해를 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.
⋅ ≤
⇔ ⋅ ≤
⇔ ≤
⇔ ≤ ≤
∴ ≤ ≤
따라서 구하는 모든 자연수 의 값의 합은 이다.
23. [출제의도] 역행렬을 이용하여 행렬의 연산을 할 수 있는가를 묻는 문제이다.
의 역행렬 가 존재하므로
에서 이다.
⋅
따라서 모든 성분의 합은
×
24. [출제의도] 로그방정식의 해를 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.
log
log
loglog log 로 치환하면
∴ 또는
따라서 log 또는 log 이므로
또는
∴ ×
25. [출제의도] 계차수열을 이용하여 수열의 항을 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.
따라서 , ( , , ⋯)이므로
이때,
×
⋯
이므로 구하는 자연수 의 값은 이다.
26. [출제의도] 그래프의 경로를 이해하여 경우의 수를 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.
(ⅰ) 변의 개수가 인 경로 : AF
∴ (개)
(ⅱ) 변의 개수가 인 경로 : AGF
∴ (개)
(ⅲ) 변의 개수가 인 경로 : AG B C G F
AG C B G F AG D E G F AG E D G F ∴ (개)
(ⅳ) 변의 개수가 인 경로 : AG B C G DE G F
AG C B G DE G F AG B C G E D G F AG C B G E D G F AG DE G B C G F AG DE G C B G F AG E D G B C G F AG E D G C B G F ∴ (개)
따라서 꼭짓점 A에서 꼭짓점 F로 가는 모든 경로의 수는
(개) [참고]
(1) 변의 개수가 인 경로 :
경로 AG PPG F에서 두 꼭짓점 P P를 택하 는 경우의 수는
× (개)
(2) 변의 개수가 인 경로 :
경로 AG PPG PPG F에서 네 꼭짓점 PPPP를 택하는 경우의 수는
× × × (개)
27. [출제의도] 수열의 합과 일반항의 관계를 이해할 수 있는가를 묻는 문제이다.
⋅ ( , , ⋯)이다.
⋅이라 하면 ≥ ⋅ ⋅
≥
∴
28. [출제의도] 이차함수를 이용하여 지수부등식의 문 제를 해결할 수 있는가를 묻는 문제이다.
( )라 하면
≥
≥
, 라 하면
인 모든 에 대하여 ≥ 이어야 한다.
(ⅰ) 의 그래프가 점 를 지날 때,
에서
(ⅱ) 두 함수 , 의 그래프가 접할 때, 방정식 이 중근을 가지므로 판별식 에서
∴ 또는 이때, 이므로
(ⅰ), (ⅱ)에서
≤ ≤
∴
×
[다른 풀이]
지수부등식 ⋅ ≥ 에서
( )로 놓으면
≥
( ) 라 하면 꼭짓점의 좌표는
이다.
(ⅰ)
일 때,
≥ 이어야 하므로
≤
∴ ≤ ≤
그런데, 이므로
≤
(ⅱ)
≤ 일 때,
≥ 이어야 하므로
≥ ≥
그런데, ≤ 이므로
≤ ≤ (ⅰ), (ⅱ)에 의하여
≤ ≤
∴
×
29. [출제의도] 역행렬을 갖기 위한 조건을 이용하여 경우의 수를 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.
서로 다른 두 점 , 를 택하여 만든 행렬
의 역행렬이 존재하지 않으려면 이어야 한다.
이때, 는 모두 이 아니므로
따라서 세 점 O, , 가 한 직선 위에 있을 때 역행렬이 존재하지 않는다.
두 점을 택하는 순서에 따라 서로 다른 행렬이 만들 어지므로
(ⅰ) 직선 위의 두 점을 택한 경우 P (개)
(ⅱ) 직선 위의 두 점을 택한 경우 P (개)
(ⅲ) 직선 위의 두 점을 택한 경우 P (개)
그러므로 역행렬을 갖지 않는 행렬의 개수는
이다.
30. [출제의도] 수열을 이용하여 점의 좌표를 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.
AA , AA , AA , … 이므로 점 A( ⋯)의 좌표를 이라 하면 수열
은 다음과 같다.
⋯
∴ , ( , , ⋯)
한편, 점 A ( ⋯)의 좌표를 이라 하면
⋯
따라서 세 점 A AA의 좌표는 A A A
이므로 삼각형 AAA의 무게중심의 좌표는
즉,
이다.∴
수리‘나’형 정답
1 ⑤ 2 ① 3 ④ 4 ① 5 ②
6 ② 7 ⑤ 8 ③ 9 ② 10 ③
11 ④ 12 ② 13 ③ 14 ① 15 ③ 16 ② 17 ④ 18 ⑤ 19 ⑤ 20 ④ 21 ① 22 23 24 25
26 27 28 29 30
해 설
1. [출제의도] 지수를 계산할 수 있는가를 묻는 문제이다.
× ×
2 ~ 3. ‘가’형과 같음.
4. [출제의도] 지수방정식의 해를 구할 수 있는가를 묻 는 문제이다.
양변의 지수를 비교하면
∴ 또는
따라서 모든 근의 합은 이다.
[다른 풀이]
이차방정식 에서 근과 계수의 관계에 의하여 두 근의 합은 이다.
5. ‘가’형과 같음.
6. [출제의도] 행렬의 곱셈을 할 수 있는가를 묻는 문 제이다.
에서 이므로
두 행렬이 서로 같을 조건에 의해
, ,
,
∴ ,
∴ 7. ‘가’형과 같음.
8. [출제의도] 주어진 행렬이 나타내는 그래프를 찾을 수 있는가를 묻는 문제이다.
주어진 행렬이 나타내는 그래프를 그리면 다음과 같 다.
9. [출제의도] 역행렬을 이용하여 연립일차방정식의 해 를 판별할 수 있는가를 묻는 문제이다.
연립방정식의 해가 존재하지 않으려면 역행렬이 존 재하지 않아야 하므로
×
또는 (ⅰ) 일 때,
이므로 해가 무수히 많다.
(ⅱ) 일 때,
≠
이므로 해가 없다.
따라서 해가 존재하지 않도록 하는 상수 의 값은
이다.
10. [출제의도] 행렬을 이용하여 거리에 관한 성질을 이해할 수 있는가를 묻는 문제이다.
ㄱ.
∴ (참)
ㄴ.
(참)ㄷ.
이므로
∴
≤
∴ ≤ (거짓) 따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이다.
[다른 풀이]
A , A , B , B 라 하자.
ㄱ. AA, BB
그런데 두 선분 AA, BB는 축에 대하여 서 로 대칭이므로 그 길이가 같다.
∴ (참)
ㄴ. 는 선분 AA를 원점을 닮음의 중심으로 하여 배만큼 확대한 선분의 길이와 같으므로
(참) ㄷ.
이므로 이때,
은 선분 AA의 양 끝점에서 축에 각각 내린 두 수선의 발 A′A′을 양 끝점으로 하는 선분 A′A′의 길이 와 같다.
A′A′≤ AA 이므로
≤
∴ ≤ (거짓) 따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이다.
11. ‘가’형과 같음.
12. [출제의도] 행렬의 곱셈과 역행렬의 성질을 이해할 수 있는가를 묻는 문제이다.
, 에서
같은 방법으로
, , 한편, 에서
이때, 의 역행렬이 모두 존재하므로 을 양변에 곱하면
∴
[다른 풀이]
(나)에서 이므로
∴
(가)에서 의 역행렬이 존재하므로 양변에 을 곱하면 즉, 이다.
∴
∴ 13 ~ 14. ‘가’형과 같음.
15. [출제의도] 지수함수의 그래프를 이해할 수 있는가 를 묻는 문제이다.
점 A에서 축에 내린 수선의 발을 H라 하면 OD BA 에서
OD OH 이때, OH 이므로 OD
따라서 점 D의 좌표는
이므로 B
이다.점 B는 지수함수 의 그래프 위의 점이므로
∴
∴ CE AC
16. [출제의도] 행렬을 이용하여 행렬의 거듭제곱을 추 론할 수 있는가를 묻는 문제이다.
, 에서
……㉠
양변에 를 곱하면
, , 이므로
×
한편, ㉠에서
같은 방법으로
∴ [다른 풀이]
위에서 ,
에서 이므로
17. [출제의도] 그래프를 나타내는 행렬을 이해할 수 있는가를 묻는 문제이다.
그래프 를 나타내는 행렬의 성질에서
, …… ㉠
행렬의 모든 성분의 합은 변의 개수의 배와 같으므 로 조건 (가)에서
…… ㉡
㉠, ㉡에서 이므로
그런데 는 또는 의 값을 가지므로 ,
또는 , 이다.
(ⅰ) , 일 때,
다음과 같이 꼭짓점과 변을 정하면 모든 변을 빠짐없이 지나는 경로 BCABDCED가 존재한다.
(ⅱ) , 일 때,
주어진 행렬이 나타내는 그래프는 조건 (나)를 만족하지 않는다.
따라서 , 이므로
[참고]
그래프에서 꼭짓점에 연결된 변의 개수가 홀수인 꼭 짓점의 개수가 또는 이면 모든 변을 빠짐없이 지 나는 경로가 존재한다.
(ⅰ) , 일 때,
각 꼭짓점에 연결된 변의 개수가 이 므로 (나)를 만족한다.
(ⅱ) , 일 때,
각 꼭짓점에 연결된 변의 개수가 이 므로 (나)를 만족하지 않는다.
18 ~ 19. ‘가’형과 같음.
20. [출제의도] 지수의 성질을 이용하여 최솟값을 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.
⋅ 이므로 가 최소일 때 ⋅은 최솟값을 갖는다.
에서 ……㉠
양변을 제곱하면 이므로
㉠에서 이므로
따라서 는 일 때 최솟값 을 가지므로
⋅의 최솟값은 이다.
[다른 풀이]
코시-슈바르츠 부등식에서
≥
≥ , ≥
따라서 ⋅의 최솟값은 이다.
[다른 풀이]
, 이므로 산술평균과 기하평균의 관계에서
≥ ⋅ …… ㉠ (단, 등호는 일 때 성립) 한편 에서 이면
∴ ㉠에서 ≥ ⋅ ⋅ 따라서 ⋅의 최솟값은 이다.
21 ~ 23. ‘가’형과 같음.
24. [출제의도] 행렬을 이용하여 행렬의 거듭제곱을 추 론할 수 있는가를 묻는 문제이다.
이므로
,
,
∴
그런데 의 모든 성분의 합은 이고 의 모든 성분의 합은 이므로 주어진 행렬의 성분의 합은
이다.
25. [출제의도] 행렬의 정의를 이해할 수 있는가를 묻 는 문제이다.
(ⅰ) 일 때, sin
의 최댓값은 이므로
(ⅱ) 일 때, sin
의 주기는
이므로
(ⅲ) 일 때, sin
의 주기는
이므로
(ⅳ) 일 때, sin
의 최댓값은 이므로
(ⅴ) 일 때, sin
의 최댓값은 이므로
(ⅵ) 일 때, sin
의 주기는
이므로
따라서 모든 성분의 곱은 이다.
26. ‘가’형과 같음.
27. [출제의도] 지수 법칙을 이용하여 지수방정식의 해 를 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.
⇔ ⋅⋅
⇔
따라서 , 이어야 한다.
에서 이므로
이때, 에서
이므로
∴ ×
[다른 풀이]
에서
이므로
이때, ⋅이고 , 은 모두 이상 인 홀수이다.
(ⅰ) ⋅, 일 때,
인 자연수 가 존재하지 않는다.
(ⅱ) ⋅, 일 때,
에서
에서
(ⅲ) , 일 때, 자연수 가 존재하지 않는다.
∴ ×
28 ~ 29. ‘가’형과 같음.
30. [출제의도] 지수의 성질을 이용하여 실생활 문제를 해결할 수 있는가를 묻는 문제이다.
가로의 길이가 , 두께가 이므로
≥
≤
⋅ ≤
( )라 하면
≤
≤
∴ ≤
이때, ≤ 에서 ≤ 이므로 이다.
종이의 두께는 한 번 접을 때마다 배씩 늘어나므로
번 접었을 때 접은 종이의 총 두께는
×
∴
