+15점 · 일차변환에 의한 곡선의 변화를 이해하는가?1.일차변환 f에 의하여 점 (x,y)가 점 (x′,y′)으로 옮겨진다고 하면 (x′y′)=(2003)=(2x3y)이므로 x=2x′,y=3y′이다. 이 식을 (x−1)2+(y−2)2=1에 대입하면 (2x′−1)2+(3y′−2)2=1이 된다.
+15점 · 정확하게 이동된 곡선의 방정식을 구했는가?따라서 곡선 A1은 타원이고, A1의 방정식은22(x−2)2+32(y−6)2=1이다.
+15점 · An이 어떤 곡선인지 정확하게 파악하고 그 방정식을 구했는가?2.1번에서와 같은 방법을 반복하면 임의의 자연수 n에 대하여 곡선 An은 타원이 되고, 그 방정식은(2n)2(x−2n)2+(3n)2(y−2⋅3n)2=1이다. 제시문 <다>에 의해 타원 An의 넓이는 π2n3n=6nπ이다.
+15점 · 무한급수를 정확하게 계산했는가?따라서n=1∑∞Snπ=n=1∑∞6nππ=1−1/61/6=51
+10점 · 두 일차변환의 합성을 나타내는 행렬을 구할 수 있는가?3.일차변환 f∘g를 나타내는 행렬은 AB=(2003)(0−110)=(0−320)이고,
+20점 · Bn이 어떤 곡선인지 정확하게 파악하고 그 방정식을 구했는가?점 (x,y)가 일차변환 f∘g에 의하여 점 (x′,y′)으로 옮겨진다고 하면 (x′y′)=(0−320)=(2y−3x)이므로 x=−3y′,y=2x′이다. 이 식을 (x−1)2+(y−2)2=1에 대입하면 (−3y′−1)2+(2x′−2)2=1이 된다. 따라서 곡선 B1은 타원이고, B1의 방정식은22(x−4)2+32(y+3)2=1이다. 타원 B1을 일차변환 f∘g에 의하여 옮긴 곡선 B2의 방정식은 22(−3y−4)2+32(2x+3)2=1이고, 이를 다시 정리하면22⋅32(x+6)2+22⋅32(y+12)2=1이 된다. 즉, 곡선 B2는 반지름의 길이가 6인 원이 된다. 위의 과정을 반복하면 임의의 자연수 m에 대하여 곡선 B2m−1은 타원이 되고 곡선 B2m은 원이 된다. 이 때 B2m−1과 B2m의 방정식은 각각B2m−1: 22⋅62(m−1)(x−4(−6)m−1)2+32⋅62(m−1)(y+3(−6)m−1)2=1 과 B2m: (x−(−6)m)2+(y−2(−6)m)2=62m이다. 따라서 타원 B2m−1의 넓이 S2m−1과 원 B2m의 넓이 S2m은 각각S2m−1=π(2⋅6m−1)(3⋅6m−1)=62m−1π와 S2m=62mπ이다.
+10점 · 무한급수를 정확하게 계산했는가?결국n=1∑∞Snπ=m=1∑∞(S2m−1π+S2mπ)=n=1∑∞6nππ=n=1∑∞6n1=1−1/61/6=51Correction. 두 좌표변환식은 각각 (x′y′)=(2003)(xy) 및 (x′y′)=(0−320)(xy)로 읽으면 된다. 소문항 3에서 곡선 Bₙ의 넓이는 Tₙ이므로 이 부분의 S는 T로 읽으면 된다. 이어지는 좌표 계산과 최종 급수 값 1/5에는 영향이 없다.