[가]실수 m,n과 양의 실수 a,b에 대하여, ab=ab,a2b=ab,ma+na=(m+n)a,ma−na=(m−n)a이다. 유리수 k,l,s,t과 무리수 p에 대하여 k+lp=s+tp이기 위한 필요충분조건은 k=s,l=t이다.
[나]쌍곡선의 방정식
(1)두 초점 F(c,0),F′(−c,0)으로부터 거리의 차가 2a(c>a>0)인 쌍곡선의 방정식은 a2x2−b2y2=1(b2=c2−a2).
(2)두 초점 F(0,c),F′(0,−c)으로부터 거리의 차가 2b(c>b>0)인 쌍곡선의 방정식은 a2x2−b2y2=−1(a2=c2−b2).
(1), (2)의 경우 점근선의 방정식은 y=±abx이다.
[다]함수 f:X→Y에서 정의역 X의 임의의 두 원소 x1, x2에 대하여 x1=x2이면 f(x1)=f(x2)일 때, 함수 f를 일대일함수라고 한다. 특히 함수 f:X→Y에서 (ⅰ) 치역과 공역이 같고 (ⅱ) 함수 f가 일대일함수일 때, 이 함수 f를 일대일 대응이라고 한다.
[라]처음 몇 개의 항과 이웃하는 여러 항 사이의 관계식으로 수열을 정의하는 것을 수열의 귀납적 정의라 한다. 모든 자연수 n에 대하여 명제 p(n)이 성립함을 증명하려면 다음 두 가지를 증명하면 된다.
1.n=1일 때, 명제 p(n)이 성립한다.
2.n=k일 때, 명제 p(n)이 성립한다고 가정하면 n=k+1일 때도 명제 p(n)이 성립한다.
[마]수열의 극한에 대한 기본 성질수열 {an}, {bn}이 모두 수렴하고, n→∞liman=α, n→∞limbn=β일 때
[논제 Ⅰ-1] 실수의 부분집합 A={a=y+x3∣x,y는정수}에 포함되는 임의의 원소 a,b에 대하여 a+b와 ab도 A에 포함되며 A의 각 원소 a=y+x3에 대하여 a=y−x3이라 정의하면 a도 A에 포함된다. A의 임의의 원소 a와 b=z+w3에 대하여 (a)=a,a+b=a+b,a−b=a−b,ab=ab임을 논술하시오. (10점)
[논제 Ⅰ-2] 쌍곡선 y2−3x2=1의 그래프 위의 점들 중 정수좌표를 가지는 점들의 집합을 L={(x,y)∣y2−3x2=1,x,y는정수}이라 하고, [논제 Ⅰ-1]에서 정의한 집합 A의 원소 a 중 aa=1을 만족하는 원소들로 이루어진 A의 부분집합을 B={a∣a∈A,aa=1}라 하자.
1) f((x,y))=y+x3으로 정의된 함수 f:L→B가 L과 B 사이의 일대일 대응임을 논술하시오. (10점)
2) B의 임의의 원소 a=y+x3와 b=z+w3에 대하여 a, ab도 B에 포함됨을 보이시오. 또한 임의의 자연수 n에 대하여 an도 B에 포함됨을 논술하시오. (20점)
3) 2+3은 B에 포함되고, [논제 Ⅰ-2]의 (2)에 의하면, 임의의 자연수 n에 대하여 (2+3)n도 B에 포함된다. 따라서 yn+xn3=(2+3)n이라 정의하면 (xn,yn)은 쌍곡선 y2−3x2=1의 그래프 위의 제1사분면에 위치한 자연수 좌표점이다. 각 자연수 n에 대하여 an=xnyn이라 정의한 수열 {an}이 수렴할 때, 수렴 값 n→∞liman=α를 구하고 이를 쌍곡선의 점근선과 관련지어 논술하시오. (20점)
해설강의 준비중
경희대 2019학년도 온라인 모의 자연계열 1번 · mathesis.kr/archive/khu/2019mo_online/jayeon_1
[논제 Ⅰ-1]a=y+x3,b=z+w3이라 하면(단, x,y,z,w는 정수), a=y−x3,b=z−w3이고, 제시문 [가]에 의하여
an+1=xn+1yn+1=yn+2xn2yn+3xn=xnyn+22xnyn+3=an+22an+3이므로 an+1an+2an+1=2an+3 …… ① 이다.
+4점 · n→∞liman=α이므로 α2=3
한편 수열 an이 수렴하므로 n→∞liman=α라 하면, 제시문 [마]에 의해, 등식 ①의 좌변의 극한은n→∞lim(an+1an+2an+1)=n→∞liman+1an+n→∞lim2an+1=n→∞limann→∞liman+1+2n→∞liman+1=α2+2α이고,등식 ①의 우변의 극한은 n→∞lim(2an+3)=2n→∞liman+n→∞lim3=2α+3이다. 따라서 α2=3이며,
+3점 · 수열 an이 양수의 수열이므로 α=3.
수열 an이 양수의 수열 이므로 α=3이다.
+3점 · 수열 an이 쌍곡선 위 자연수좌표점 (xn,yn)의 x좌표와 y좌표의 비율이므로 쌍곡선의 점근선 중 양수기울기를 가지는 y=3x의 기울기 설명.
수열 an=xnyn은 쌍곡선 y2−3x2=1의 그래프 위의 제1사분면에 위치한 자연수 좌표점 (xn,yn)의 x좌표와 y좌표의 비율로 이루어진 수열이다. 따라서 그 극한은 쌍곡선 y2−3x2=1에서 기울기가 양수인 점근선 직선 y=3x의 기울기 3이다.
Correction. 대학 채점표의 머리글에는 ‘40점 만점’이라고 적혀 있지만, 문제지의 총점과 세부 채점기준의 합계는 60점이다. 그러나 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.
(사소한 계산 실수는 재량에 따라 감점)
[논제 Ⅰ-1] (각 식에 오류가 없으면 중간 항의 생략이 있어도 채점자의 판단에 따라 만점)
[논제 Ⅰ-2] (1) (일대일 대응 함수의 정의에 맞게 설명하면 채점자의 재량에 따라 배점)