이화여대 2014학년도 모의논술 자연계열 1번 · mathesis.kr/archive/ewha/2014mo/jayeon_1
문제
다음은 기원전 10000년부터 서기 2000년까지 인류의 추정 인구수를 시간 의 함수 로 표시한 그래프이다. 그림에서 세로축은 같은 간격마다 일정한 비율로 값이 커지는 로그 척도로 표시되어 있고, 큰 눈금은 각각 1M(백만), 10M(천만), 100M(일억), 1000M(십억), 10000M(백억)명을 나타낸다. 그래프를 보면 인구수가 유목시대에는 4~5백만명으로 매우 완만하게 증가하다, 그래프를 직선으로 근사할 수 있는 기원전 5000년부터 서기 1600년까지 농경시대 동안은 인구가 거의 일정한 비율로 증가하였고, 1600년 이후 산업화시대에는 매우 큰 비율로 증가하고 있는 것을 알 수 있다.

(1) 기원전 5000년 5백만이었던 인구수가 일정한 비율로 증가하여 서기 1600년 5억이 되었다고 할 때, 이 시대 인구가 2배 증가하는데 소요된 평균기간을 구하시오. [10점] (단 상용로그 의 근사 값은 0.3임)
(2) 1927년 20억명이었던 인구수는 거의 일정한 증가율을 보이며 증가하여 1970년대 40억명에 도달하였고, 2027년 80억명에 도달할 것으로 예측되고 있다. 이 100년 동안의 연 평균 인구 증가율(%)을 아래 70-배증법칙을 이용하여 근사하여 보시오. [10점]
70-배증법칙 : 매년 일정한 비율(%)로 증가하는 수열 의 값이 2가 되려면 연수×비율의 값은 근사적으로 70과 같다. (참고로 이 근사식은 연수가 비율(%) 보다 큰 경우 유용한 근사 값을 제공한다.)
(3) 산업화 시대를 전기와 후기로 구분할 때, 전기 350년(16C 후반 ~ 20C 초반) 동안 인구수는 일정 비율로 증가하여 4배, 후기 100년(20C 초반 ~ 21C 초반) 동안 또 다른 일정 비율로 증가하여 다시 4배로 증가하였다고 하자. 만약 산업화 시대 전기 350년 동안 연 평균 인구 증가율이 과거 전기 추정 값의 1/2이었고, 후기 100년 동안 연 평균 인구 증가율이 과거 후기 추정 값의 1/4이라고 가정하면, 이 450년 동안(16C 후반 ~ 21C 초반) 인구는 몇 배로 증가되었을지 구하시오. [10점]
이화여대 2014학년도 모의논술 자연계열 1번 · mathesis.kr/archive/ewha/2014mo/jayeon_1
(1) 또는 이므로Correction. 는 의 오기이다. 그러나 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.억 백만 이다.Correction. 인구수의 비 는 의 오기이다. 그러나 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.양변에 상용 log를 취하면 이므로, .인구가 2배가 되는 기간 는 를 만족하므로Correction. 배증기간 방정식 는 의 오기이다. 그러나 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.년(약 1천년마다 2배)
(2) 100년 동안 일정한 비율로 증가하여 4배가 되었으므로 2배가 되는데 50년 소요. 70-배증 법칙에 의하면 연수*비율=70이므로,연평균 증가율은 70/50 = 1.4(%)
(3) 전기 350년 동안 4배가 되었으므로 2배 되는데 175년, 후기는 100년 동안 4배가 되었으므로 2배가 되는데 50년이 소요된다.2배가 되기 위한 소요 연수와 연평균 인구증가율은 반비례 관계에 있으므로, 인구증가율이 각각 ½, ¼이면,2배 되는데 전기 350년, 후기 200년이 소요된다.따라서 전기에 배, 후기에 배. 즉 배가 된다.
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