1단계 · <2-1>에서 이차함수의 그래프와 직선의 위치 관계를 이해하고 연립이차방정식을 구한다.■ 2-1두 이차함수의 그래프에 동시에 접하는 직선의 방정식을 y=mx+n이라 하면, 두 이차방정식 −x2−2=mx+n과 x2−2ax+a2+a=mx+n은 각각 중근을 갖는다. 따라서 판별식을 이용하면m2−4(n+2)=0(m+2a)2−4(−n+a2+a)=0이다.
2단계 · <2-1>에서 연립방정식을 풀어 동시에 접하는 직선이 두 개 존재함을 확인한다.두 식을 더하여 n을 소거하면m2+(m+2a)2−4(a2+a+2)=2m2+4am−4a−8=0즉,m2+2am−2a−4=0⋯⋯①이다. 방정식 ①의 판별식은 4D=a2+2a+4=(a+1)2+3>0이므로 모든 실수 a에 대하여 서로 다른 두 실근을 갖는다. n의 값은 m에 의하여 결정되므로 두 이차함수의 그래프에 동시에 접하는 직선이 두 개 존재한다.
3단계 · <2-1>에서 두 직선이 수직으로 만날 조건을 이용하여 a의 값을 바르게 구한다.방정식 ①의 두 근이 각각 두 직선의 기울기이므로, 두 직선이 서로 수직으로 만난다면 두 근의 곱이 −1이다. 따라서 근과 계수와의 관계에 의하여−2a−4=−1이고, 따라서 a=−23이다.
4단계 · <2-2>에서 a의 값에 따른 두 이차함수의 그래프의 교점의 개수를 구한다.■ 2-2두 이차함수 y=x2과 y=ax2−ax의 교점의 개수는 방정식 x2=ax2−ax의 실근의 개수와 같다. 이 식을 정리하면 x((a−1)x−a)=0이므로, 두 이차함수의 교점의 개수는 다음과 같다.a=1이면 교점의 개수는 1a=1이면 교점의 개수는 2
5단계 · <2-2>에서 이차함수의 그래프와 직선의 위치 관계를 이해하고 연립이차방정식을 구한다.두 이차함수의 그래프에 동시에 접하는 직선의 방정식을 y=mx+n이라 하면, 두 이차방정식 x2=mx+n과 ax2−ax=mx+n은 각각 중근을 갖는다. 따라서 판별식을 이용하면m2+4n=0(m+a)2+4an=0이다. 두 식을 정리하면 m에 관한 방정식(m+a)2−am2=(1−a)m2+2am+a2=0⋯⋯②을 얻는다.
6단계 · <2-2>에서 a의 값에 따른 두 이차함수의 그래프에 동시에 접하는 직선의 개수를 구한다.(1) a=1이면 방정식 ②는 일차방정식이 되어 한 실근 m=−21을 갖는다. 이때 n=−161이다. 따라서 두 이차함수의 그래프에 동시에 접하는 직선의 개수는 1이다.(2) a=1이면 방정식 ②는 이차방정식이 되며 판별식은4D=a2−a2(1−a)=a3이다. a>0이므로 4D>0이 되어 두 실근을 갖는다. n의 값은 m에 의하여 결정되므로 두 이차함수의 그래프에 동시에 접하는 직선의 개수는 2이다.따라서 두 이차함수의 그래프에 동시에 접하는 직선의 개수와 두 이차함수의 그래프의 교점의 개수는 서로 같다.
| 등급 | 기준 |
|---|
| 1등급 | 위의 6가지 기준을 모두 충족시키고 논리 전개가 완벽한 경우 |
| 2등급 | 위의 6가지 기준을 모두 충족하나 논리 전개나 표현력이 다소 떨어지는 경우 |
| 3등급 | 위의 6가지 기준 중 5가지 요건을 만족하는 경우 |
| 4등급 | 위의 6가지 기준 중 ③과 ⑥ 요건을 충족시키고 나머지 요건 중 2가지를 만족시키는 경우 |
| 5등급 | 위의 6가지 기준 중 4가지 요건을 만족하는 경우(4등급 기준 제외) |
| 6등급 | 위의 6가지 기준 중 3가지 요건을 만족하는 경우 |
| 7등급 | 위의 6가지 기준 중 2가지 요건을 만족하는 경우 |
| 8등급 | 위의 6가지 기준 중 1가지 요건을 만족하는 경우 |
| 9등급 | 위의 6가지 기준을 전혀 충족시키지 못한 경우 |
각 세부 문제별로 다음과 같은 기준을 만족시켜야 한다.