수리논술, 이게 다다.

의·약학계 1번

오류 제보

문제

【공통문항 1】다음 제시문을 이용하여 아래 논제의 풀이 과정과 답을 논리적으로 서술하시오.

(가) m,n\displaystyle m,n이 양수일 때, m+n2≥mn\displaystyle \frac{m+n}2\ge\sqrt{mn}이 성립한다. (단, 등호는 m=n\displaystyle m=n일 때 성립한다.)

(나) 실수 x,y\displaystyle x,y에 대하여 다음이 성립한다.1) x−y≥0⇔x≥y\displaystyle x-y\ge0\Leftrightarrow x\ge y2) x>0,y>0\displaystyle x>0,y>0일 때, x>y⇔x>y\displaystyle \sqrt{x}>\sqrt{y}\Leftrightarrow x>y3) x>0,y>0\displaystyle x>0,y>0일 때, xy>1⇔x>y\displaystyle \frac xy>1\Leftrightarrow x>y

집합 A={p+q3∣p2−3q2=1,  p,q는 정수}\displaystyle A=\{p+q\sqrt3\mid p^2-3q^2=1,\;p,q\text{는 정수}\}에 대하여, 다음 물음에 답하시오.

[1-1] a\displaystyle a가 집합 A\displaystyle A의 원소이면 a2+3\displaystyle \frac a{2+\sqrt3}도 집합 A\displaystyle A의 원소임을 보이시오. (10점)

[1-2] 실수 m,n\displaystyle m,n에 대하여1<m≤n이면 2<m+1m≤n+1n\displaystyle 1<m\le n\text{이면 }2<m+\frac1m\le n+\frac1n이 성립함을 보이고, 이를 이용하여 1<b≤2+3\displaystyle 1<b\le2+\sqrt3을 만족시키는 집합 A\displaystyle A의 원소 b\displaystyle b는 2+3\displaystyle 2+\sqrt3뿐임을 보이시오. (15점)

[1-3] 2+3<c≤(2+3)2\displaystyle 2+\sqrt3<c\le(2+\sqrt3)^2을 만족시키는 집합 A\displaystyle A의 원소 c\displaystyle c를 구하시오. (10점)

해설강의 준비중
+5점 · a=p+q3  (p,q는 정수,p2−3q2=1)\displaystyle a=p+q\sqrt3\;(p,q\text{는 정수},p^2-3q^2=1)라 할 때, a2+3=(2p−3q)+(2q−p)3\displaystyle \frac a{2+\sqrt3}=(2p-3q)+(2q-p)\sqrt3로 표현

[1-1]a=p+q3  (p,q는 정수,p2−3q2=1)\displaystyle a=p+q\sqrt3\;(p,q\text{는 정수},p^2-3q^2=1)라 할 때,a2+3=p+q32+3=(p+q3)(2−3)=(2p−3q)+(2q−p)3\displaystyle \frac a{2+\sqrt3}=\frac{p+q\sqrt3}{2+\sqrt3}=(p+q\sqrt3)(2-\sqrt3)=(2p-3q)+(2q-p)\sqrt3

+5점 · 2p−3q,2q−p\displaystyle 2p-3q,2q-p는 정수이고, (2p−3q)2−3(2q−p)2=1\displaystyle (2p-3q)^2-3(2q-p)^2=1임을 보임으로써 a2+3∈A\displaystyle \frac a{2+\sqrt3}\in A임을 보임

2p−3q,2q−p\displaystyle 2p-3q,2q-p는 정수이고,(2p−3q)2−3(2q−p)2=4p2−12pq+9q2−12q2+12pq−3p2=p2−3q2=1\displaystyle (2p-3q)^2-3(2q-p)^2=4p^2-12pq+9q^2-12q^2+12pq-3p^2=p^2-3q^2=1이므로a2+3\displaystyle \frac a{2+\sqrt3}는 집합 A\displaystyle A의 원소이다.

+4점 · 2<m+1m\displaystyle 2<m+\frac1m임을 보임

[1-2](1)m\displaystyle m이 양수이므로 m+1m≥2m1m=2\displaystyle m+\frac1m\ge2\sqrt{m\frac1m}=2이고, m≠1\displaystyle m\ne1이므로 m+1m>2\displaystyle m+\frac1m>2이다.

+4점 · m+1m≤n+1n\displaystyle m+\frac1m\le n+\frac1n임을 보임으로써 2<m+1m≤n+1n\displaystyle 2<m+\frac1m\le n+\frac1n임을 증명함

1<m≤n\displaystyle 1<m\le n이므로 (n+1n)−(m+1m)=(n−m)+m−nmn=(mn−1)(n−m)mn≥0\displaystyle \left(n+\frac1n\right)-\left(m+\frac1m\right)=(n-m)+\frac{m-n}{mn}=\frac{(mn-1)(n-m)}{mn}\ge0이다.따라서 2<m+1m≤n+1n\displaystyle 2<m+\frac1m\le n+\frac1n이다.

+7점 · b=2+3\displaystyle b=2+\sqrt3뿐임을 보임

(2)A\displaystyle A의 원소 b\displaystyle b에서 1<b≤2+3\displaystyle 1<b\le2+\sqrt3을 만족하는 b\displaystyle b를b=p+q3  (p2−3q2=1,  p,q는 정수)\displaystyle b=p+q\sqrt3\;(p^2-3q^2=1,\;p,q\text{는 정수})라 하면1b=1p+q3=p−q3p2−3q2=p+(−q)3\displaystyle \frac1b=\frac1{p+q\sqrt3}=\frac{p-q\sqrt3}{p^2-3q^2}=p+(-q)\sqrt3이 되어 1b∈A\displaystyle \frac1b\in A이다.2<b+1b=p+q3+p+(−q)3=2p≤(2+3)+12+3=4\displaystyle 2<b+\frac1b=p+q\sqrt3+p+(-q)\sqrt3=2p\le(2+\sqrt3)+\frac1{2+\sqrt3}=4에서1<p≤2\displaystyle 1<p\le2이므로 p=2\displaystyle p=2이다. p2−3q2=1\displaystyle p^2-3q^2=1에 p=2\displaystyle p=2를 대입하면 q=±1\displaystyle q=\pm11<b≤2+3\displaystyle 1<b\le2+\sqrt3이므로 q=1\displaystyle q=1.따라서 b=2+3\displaystyle b=2+\sqrt3이다.

+4점 · 각 항을 2+3\displaystyle 2+\sqrt3으로 나누어서 1<c2+3≤2+3\displaystyle 1<\frac c{2+\sqrt3}\le2+\sqrt3임을 보임

[1-3]c∈A\displaystyle c\in A이고, 2+3<c≤(2+3)2\displaystyle 2+\sqrt3<c\le(2+\sqrt3)^2이므로,각 항을 2+3\displaystyle 2+\sqrt3으로 나누면 1<c2+3≤2+3\displaystyle 1<\frac c{2+\sqrt3}\le2+\sqrt3

+3점 · [1-1]을 이용해서 c2+3∈A\displaystyle \frac c{2+\sqrt3}\in A임을 보임

[1-1]에서 c2+3∈A\displaystyle \frac c{2+\sqrt3}\in A이고,

+3점 · [1-2]를 이용해서 c2+3=2+3\displaystyle \frac c{2+\sqrt3}=2+\sqrt3이므로 c=(2+3)2\displaystyle c=(2+\sqrt3)^2임을 보임

[1-2]의 결과를 이용하면 c2+3=2+3\displaystyle \frac c{2+\sqrt3}=2+\sqrt3이므로 c=(2+3)2\displaystyle c=(2+\sqrt3)^2

첨삭 사례

아직 등록된 첨삭 사례가 없습니다.

질문과 답변 · 0개질문과 답변 · 고정 0개

아직 등록된 질문이 없습니다. 질문 작성은 멤버십 회원만 가능합니다.