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인수분해와이차방정식

문서에서 02 무리수와 실수 (페이지 64-70)

2 이차함수 y=ax¤ +bx+c의 그래프

II. 인수분해와이차방정식

정 답 과 해설

II. 인수분해와이차방정식

1 인수분해

1 4 2 (x-3)(2x-1) 3 4'∂15 4 1.2

1단계 P. 22~23

1 8, 32 2 2 3 x+7 4 4개 5 3x-1 6 -12, 2x+3 7 4x-2

8 ⑴ (x+3y-5)(x+3y+7) ⑵ (3, 1) 9 1002 10 ⑴ 5_11_73 ⑵ 3개 11 6'∂10 12 3'∂17+8

2단계 P. 24~26

(2x-1)(2x-9)+kx=4x¤ -20x+9+kx

=4x¤ +(k-20)x+9

=(2x)¤ +(k-20)x+(—3)¤

이 식이 완전제곱식이 되려면

k-20=2_2_(—3)=—12이어야 한다. y`⁄

즉, k-20=12에서 k=32이고, k-20=-12에서 k=8이다.

따라서 구하는 상수 k의 값은 8, 32이다. y`¤

'ßx=a-2의 양변을 제곱하면

('x)¤ =(a-2)¤ 에서 x=a¤ -4a+4이므로 'ƒx+2a-3+'ƒx-2a+5

="√a¤ -4a+4+2a-3+"√a¤ -4a+4-2a+5

="√a¤ -2a+1+"√a¤ -6a+9 y`⁄

="√(a-1)¤ +"√(a-3)¤ y`¤

이때 2<a<3이므로

1<a-1<2, -1<a-3<0이다. y`‹

∴ (주어진 식)=(a-1)-(a-3)

=a-1-a+3=2 y`›

2 1

"√3_1.58¤ -3_1.42¤

="√3(1.58¤ -1.42¤ )

="√3(1.58+1.42)√(1.58-1.42) y`⁄

='ƒ3_3_0.16

='ƒ1.44

=1.2 y`¤

4

(x+b)(cx+2)=cx¤ +(2+bc)x+2b y`⁄

5x¤ -3x+a=cx¤ +(2+bc)x+2b이므로 c=5

-3=2+bc에서 -3=2+5b ∴ b=-1

a=2b=2_(-1)=-2 y`¤

∴ a-b+c=-2-(-1)+5=4 y`‹

(x-4)(2x+1)=2x¤ -7x-4에서 지연이는 x의 계수를 바르게 보았으므로

a=-7 y`⁄

(x+1)(2x+3)=2x¤ +5x+3에서 수빈이는 상수항을 바르게 보았으므로

b=3 y`¤

따라서 2x¤ +ax+b=2x¤ -7x+3이므로 이 식을 바르게 인수분해하면

(x-3)(2x-1)이다. y`‹

x¤ -y¤ =(x+y)(x-y) y`⁄

x+y=('5+'3)+('5-'3)=2'5

x-y=('5+'3)-('5-'3)=2'3 y`¤

∴ x¤ -y¤ =(x+y)(x-y)

=2'5_2'3

=4'∂15 y`‹

3 2 1

인수분해 결과를 전개하기

¤ a, b, c의 값 구하기

a-b+c의 값 구하기

30%

50%

20%

채점 기준 배점

x¤ -y¤을 인수분해하기

¤ x+y, x-y의 값 구하기

주어진 식의 값 구하기

40%

40%

20%

채점 기준 배점

a의 값 구하기

¤ b의 값 구하기

처음의 이차식을 바르게 인수분해하기

30%

30%

40%

채점 기준 배점

인수분해 공식을 이용하여 근호 안의 수를 변형하기

¤ 계산하기

60%

40%

채점 기준 배점

완전제곱식이 되기 위한 k의 조건 설명하기

¤ 상수 k의 값 구하기

60%

40%

채점 기준 배점

근호 안의 식을 a에 대한 식으로 나타내기

¤ 근호 안의 식을 인수분해하기

a-1, a-3의 부호 판단하기

주어진 식 간단히 하기

20%

30%

20%

30%

채점 기준 배점

정답과해설

(도형 A의 넓이)=(x+5)¤ -2¤ y`⁄

={(x+5)+2} {(x+5)-2}

=(x+7)(x+3) y`¤

이때 두 도형 A, B의 넓이가 서로 같고, 도형 B의 세로의 길이는 x+3이므로 가로의 길이는 x+7이다. y`‹

x¤ +kx-10=(x+a)(x+b)라 하자.(단, a>b)

이때 k=a+b, ab=-10이므로 ab=-10을 만족하는 정 수 a, b의 순서쌍 (a, b)와 그에 따른 k의 값을 구하면 다

음과 같다. y`⁄

㈎ (a, b)가 (1, -10)일 때, k=a+b=1-10=-9

㈏ (a, b)가 (2, -5)일 때, k=a+b=2-5=-3

㈐ (a, b)가 (5, -2)일 때, k=a+b=5-2=3

㈑ (a, b)가 (10, -1)일 때, k=a+b=10-1=9 y`¤

따라서 ㈎~㈑에 의해 상수 k는

-9, -3, 3, 9의 4개이다. y`‹

3x¤ -10x+3=(x-3)(3x-1) y`⁄

6x¤ +13x-5=(2x+5)(3x-1) y`¤

따라서 구하는 공통인 인수는 3x-1이다. y`‹

x-4가 2x¤ -5x+a의 인수이므로

2x¤ -5x+a=(x-4)(2x+b)라 하자. y`⁄

이 식의 우변을 전개하면

(x-4)(2x+b)=2x¤ +(b-8)x-4b이므로 y`¤

2x¤ -5x+a=2x¤ +(b-8)x-4b에서

-5=b-8 ∴ b=3 y`‹

∴ a=-4b=-4_3=-12 y`›

6 5 4

3 2x+1=A, 3y-2=B로 놓으면

(주어진 식)

=A¤ -B¤ -4A+4=A¤ -4A+4-B¤

=(A-2)¤ -B¤ =(A-2+B)(A-2-B)

={(2x+1)-2+(3y-2)} {(2x+1)-2-(3y-2)}

=(2x+3y-3)(2x-3y+1) y`⁄

따라서 두 일차식은 2x+3y-3, 2x-3y+1이므로 y`¤

구하는 합은

(2x+3y-3)+(2x-3y+1)=4x-2 y`‹

⑴ x+3y=A로 놓으면 x¤ +6xy+9y¤ +2x+6y-35

=(x+3y)¤ +2(x+3y)-35

=A¤ +2A-35

=(A-5)(A+7)

=(x+3y-5)(x+3y+7) y`⁄

⑵ 주어진 식의 값이 소수가 되려면

x+3y-5=1, x+3y+7=(소수)이어야 한다. y`¤

이때 x+3y=6이면 x+3y+7=13으로 소수이다.

따라서 x+3y=6을 만족하는 자연수 x, y의 순서쌍 (x, y)를 구하면 (3, 1)뿐이다. y`‹

(1004-6)(1004+2)+16

=1004¤ -4_1004-12+16

=1004¤ -4_1004+4

=1004¤ -2_1004_2+2¤

=(1004-2)¤ y`⁄

=1002¤

∴ N=1002 y`¤

⑴ 8› -81=8› -3›

=(8¤ +3¤ )(8¤ -3¤ )

=(8¤ +3¤ )(8+3)(8-3) y`⁄

따라서 8› -81을 소인수분해하면

73_11_5이다. y`¤

10 9 8 7

도형 A의 넓이를 x에 대한 식으로 나타내기

¤ ⁄의 식을 인수분해하기

도형 B의 가로의 길이 구하기

30%

40%

30%

채점 기준 배점

3x¤ -10x+3을 인수분해하기

¤ 6x¤ +13x-5를 인수분해하기

공통인 인수 구하기

40%

40%

20%

채점 기준 배점

주어진 조건을 만족하는 a, b와 k의 조건 알기

¤ 순서쌍 (a, b)와 그에 따른 k의 값 구하기

상수 k의 개수 구하기

20%

60%

20%

채점 기준 배점

주어진 식 인수분해하기

¤ 두 일차식 구하기

두 일차식의 합 구하기

50%

30%

20%

채점 기준 배점

인수분해 공식을 이용하여 주어진 식을 변형하기

¤ 자연수 N의 값 구하기

70%

30%

채점 기준 배점

주어진 식 인수분해하기

¤ ⁄의 식이 소수가 되기 위한 조건 설명하기

순서쌍 (x, y) 구하기

50%

30%

20%

채점 기준 배점

2x¤ -5x+a=(x-4)(2x+b)로 놓기

¤ ⁄의 식의 우변을 전개하기

b의 값 구하기

a의 값 구하기

20%

20%

30%

30%

채점 기준 배점

.인수분해와이차방정식

정 답 과 해설 1 (x-2)(x-8) 2 43, 62 3 ⑴ 풀이 참조 ⑵ 210

3단계 P. 27

|예시 답안|

x¤ -10x+16=x¤ -2x-8x+16 y`⁄

=x(x-2)-8(x-2) y`¤

=(x-2)(x-8) y`‹

5x¤ + x+24=(5x+a)(x+b)

=5x¤ +(a+5b)x+ab y`⁄

이때 =a+5b, ab=24이므로 ab=24를 만족하는 자연 수 a, b의 순서쌍 (a, b)와 그에 따른 안에 알맞은 수를 구하면 다음과 같다.

㈎ (a, b)가 (2, 12)일 때,

=a+5b=2+5_12=62

㈏ (a, b)가 (3, 8)일 때,

=a+5b=3+5_8=43

따라서 ㈎, ㈏에 의해 안에 알맞은 수는

43, 62이다. y`¤

|예시 답안|

연속한 두 자연수를 n, n+1이라 하면 연속한 두 자연수의 제곱의 차는 (n+1)¤ -n¤

이 식을 인수분해하면

(n+1)¤ -n¤ ={(n+1)+n} {(n+1)-n}

=(2n+1)_1

=2n+1

=(n+1)+n

따라서 연속한 두 자연수의 제곱의 차는 이 두 자연수의

합과 같으므로 ㈀은 항상 성립한다. y`⁄

⑵ 20¤ -19¤ +18¤ -17+y+2¤ -1¤

=20+19+18+17+y+2+1

=21_10

=210 y`¤

3 2 1

⑵ 8› -81=73_11_5이므로 8› -81을 나누어떨어지게 하 는, 즉 8› -81의 약수인 두 자리의 자연수는

73, 11, 11_5=55의 3개이다. y`‹

x= =

x= ='∂10+3

y= =

= ='∂10-3 y`⁄

주어진 식을 인수분해하면

x¤ -y¤ -3x-3y=(x+y)(x-y)-3(x+y)

=(x+y)(x-y-3) y`㉠ y`¤

이때 x+y=('∂10+3)+('∂10-3)=2'∂10,

x-y=('∂10+3)-('∂10-3)=6이므로 y`‹

이를 ㉠의 식에 대입하면

2'∂10(6-3)=6'∂10 y`›

b-4=A로 놓으면

a¤ -b¤ +8b-16=a¤ -(b¤ -8b+16)

=a¤ -(b-4)¤

=a¤ -A¤

=(a+A)(a-A)

={a+(b-4)} {a-(b-4)}

=(a+b-4)(a-b+4) y`㉠ y`⁄

a+b='∂17을 ㉠의 식에 대입하면 ('∂17-4)(a-b+4)=3이므로

a-b+4= =

=3('∂17+4)=3'∂17+12 y`¤

∴ a-b=3'∂17+12-4=3'∂17+8 y`‹

3('∂17+4) ('∂17-4)('∂17+4) 3

'∂17-4 12

'∂10-3 10-9

'∂10-3 ('∂10+3)('∂10-3) 1

'∂10+3 '∂10+3 10-9

'∂10+3 ('∂10-3)('∂10+3) 1

'∂10-3 11

인수분해 공식을 이용하여 8› -81을 변형하기

¤ 8› -81을 소인수분해하기

8› -81을 나누어떨어지게 하는 두 자리의 자연수의 개수 구하기

40%

20%

40%

채점 기준 배점

주어진 다항식의 일차항을 두 일차항의 합으로 나타내기

¤ 두 항씩 나누어 공통인 인수로 묶기

주어진 식 인수분해하기

40%

30%

30%

채점 기준 배점

x, y의 분모를 유리화하기

¤ 주어진 식 인수분해하기

x+y, x-y의 값 구하기

주어진 식의 값 구하기

30%

40%

20%

10%

채점 기준 배점

주어진 식 인수분해하기

¤ a-b+4의 값 구하기

a-b의 값 구하기

50%

30%

20%

채점 기준 배점

인수분해 결과를 전개하기

¤ 순서쌍 (a, b)와 그에 따른 안에 알맞은 수 구하기 30%

70%

채점 기준 배점

㈀이 항상 성립함을 설명하기

¤ ㈀을 이용하여 주어진 식 계산하기

50%

50%

채점 기준 배점

정답과해설

2 이차방정식

1 2 2 x= 3 x=

4 18

-1—'∂41 4 -4—'∂13

3

1 단계 P. 28~29

x=3을 주어진 이차방정식에 대입하면 (a-1)_3¤ -(2a+1)_3+6=0

3a-6=0 ∴ a=2 y`⁄

a=2를 주어진 이차방정식에 대입하면

x¤ -5x+6=0 y`¤

(x-2)(x-3)=0 ∴ x=2 또는 x=3

따라서 다른 한 근은 2이다. y`‹

3x¤ +8x+1=0의 양변을 3으로 나누면

x¤ + x+ =0 y`⁄

상수항을 우변으로 이항하면 x¤ +

x=-양변에 { }2 = 을 더하면 x¤ + x+ =- +

{x+ }2 = y`¤

x+ =—

∴ x= y`‹

양변에 10을 곱하면 4x¤ +2x-10=0

2x¤ +x-5=0 y`⁄

x= y`¤

∴ x=-1—'∂41 y`‹

4

-1—"√1¤ -4_2_(-5) 2_2

3

-4—'∂13 3

'∂13 3 4 3

13 9 4 3

16 9 1 3 16

9 8 3

16 9 4 3

1 3 8

3 1 3 8 3 2

1

한 근을 대입하여 미지수 구하기

¤ 미지수를 대입하여 이차방정식 구하기

다른 한 근 구하기

40%

20%

40%

채점 기준 배점

의 계수를 1로 만들기

¤ 좌변을 완전제곱식으로 고치기

이차방정식의 해 구하기

20%

50%

30%

채점 기준 배점

상자의 밑면이 한 변의 길이가 (x-4) cm인 정사각형이므로

(x-4)¤ _2=392 y`⁄

(x-4)¤ =196 x-4=—14 x=4—14

∴ x=-10 또는 x=18 y`¤

그런데 x>0이므로 x=18 y`‹

4

계수를 모두 정수로 고치기

¤ 근의 공식 적용하기

이차방정식의 해 구하기

30%

40%

30%

채점 기준 배점

이차방정식 세우기

¤ 이차방정식 풀기

x의 값 구하기

30%

50%

20%

채점 기준 배점

1 1 2 m=2, 중근 : 3 3 x=-3 또는 x=

4 ⑴ x=-1—'7 ⑵ -4'7 5 a=2, b=-4 6 x=-1또는 x=3 7 2'∂26

8 a=-6, b=6 9 x=-4—'∂10

10 ⑴ x= ⑵ 6, 10, 12 11 12 12 8 cm

7—'ƒ49-4k 2

2 5

2 단계 P. 30~32

(a+1)x¤ +3ax-(2a+3)=0에 x=1을 대입하면

(a+1)+3a-(2a+3)=0 y`⁄

2a-2=0, 2a=2

∴ a=1 y`¤

중근을 가지려면 좌변이 완전제곱식이어야 하므로

2m¤ +1=[ ]2 y`⁄

2m¤ +1=m¤ +2m+1 m¤ -2m=0, m(m-2)=0

∴ m=0 또는 m=2

그런데 m>0이므로 m=2 y`¤

m=2를 주어진 이차방정식에 대입하면 x¤ -6x+9=0, (x-3)¤ =0

∴ x=3(중근) y`‹

-2(m+1) 2 2

1

한 근을 대입하기

¤ a의 값 구하기

50%

50%

채점 기준 배점

.인수분해와이차방정식

정 답 과 해설 (x-8)(x-10)=15에서 x¤ -18x+65=0

(x-5)(x-13)=0

∴ x=5 또는 x=13

이때 a<b이므로 a=5, b=13 y`⁄

즉, 5x¤ +13x-6=0에서 (x+3)(5x-2)=0

∴ x=-3 또는 x= y`¤

⑴ x¤ +2x-6=0에서 x¤ +2x=6, x¤ +2x+1=6+1 (x+1)¤ =7, x+1=—'7 ∴ x=-1—'7 y`⁄

⑵ a>b이므로 a=-1+'7, b=-1-'7 y`¤

a+b=-2, a-b=2'7이므로 a¤ -b¤ =(a+b)(a-b)

=-2_2'7=-4'7 y`‹

x= = y`⁄

이때 x= 이므로 b=-4 y`¤

10=16-3a, 3a=6 ∴ a=2 y`‹

양변에 6을 곱하면

2x(x-2)-(x+1)(x-3)=6 y`⁄

2x¤ -4x-x¤ +2x+3-6=0

x¤ -2x-3=0 y`¤

(x+1)(x-3)=0

∴ x=-1 또는 x=3 y`‹

6

b—'∂10 3

-4—'ƒ16-3a 3 -4—"√4¤ -3_a

5 3 4

2 5 3

중근을 갖기 위한 m의 조건 설명하기

¤ m의 값 구하기

중근 구하기

30%

30%

40%

채점 기준 배점

완전제곱식을 이용하여 이차방정식 풀기

¤ a, b의 값 구하기

a¤ -b¤의 값 구하기

40%

20%

40%

채점 기준 배점

근의 공식을 이용하여 이차방정식 풀기

¤ b의 값 구하기

a의 값 구하기

60%

20%

20%

채점 기준 배점

두 근이 - , 2이고, x¤ 의 계수가 2인 이차방정식은 2{x+ }(x-2)=0에서 2x¤ +x-10=0

이 식이 2x¤ +mx+n=0과 같으므로

m=1, n=-10 y`⁄

즉, x¤ +10x-1=0의 두 근을 구하면 y`¤

x=-5—"√5¤ -1_(-1)=-5—'∂26 y`‹

따라서 두 근의 차는

(-5+'∂26)-(-5-'∂26)=2'∂26 y`›

1<'2<2에서 -2<-'2<-1, 3<5-'2<4이므로 5-'2의 소수 부분은 (5-'2)-3=2-'2 y`⁄

즉, 주어진 이차방정식의 두 근은 2-'2, 2+'2 y`¤

두 근의 합은 (2-'2)+(2+'2)=4이므로

- =4 ∴ a=-6 y`‹

두 근의 곱은 (2-'2)(2+'2)=2이므로

=2 ∴ b=6 y`›

이차방정식 x¤ +kx+(k+2)=0에 x=-2를 대입하면 (-2)¤ -2k+(k+2)=0

-k+6=0 ∴ k=6 y`⁄

x¤ +(k+2)x+k=0에 k=6을 대입하면

x¤ +8x+6=0 y`¤

∴ x=-4—"√4¤ -1_6=-4—'∂10 y`‹

⑴ x=

=7—'ƒ49-4k y`⁄

2

-(-7)—"√(-7)¤ -4_1_k 10 2_1

9 b 3

2a 3 8

5 2

5 7 2

양변에 분모의 최소공배수 곱하기

¤ ax¤ +bx+c=0의 꼴로 나타내기

이차방정식의 해 구하기

30%

30%

40%

채점 기준 배점

m, n의 값 구하기

¤ x¤ -nx-m=0구하기

x¤ -nx-m=0의 두 근 구하기

x¤ -nx-m=0의 두 근의 차 구하기

40%

10%

40%

10%

채점 기준 배점

k의 값 구하기

¤ 처음의 이차방정식 구하기

처음의 이차방정식의 해 구하기

40%

20%

40%

채점 기준 배점

5-'2의 소수 부분 구하기

¤ 주어진 이차방정식의 두 근 구하기

a의 값 구하기

b의 값 구하기

20%

20%

30%

30%

채점 기준 배점

a, b의 값 구하기

¤ 이차방정식 ax¤ +bx-6=0의 해 구하기

40%

60%

채점 기준 배점

정답과해설

⑵ ⑴에서 구한 해가 유리수가 되려면 근호 안의 수가

(자연수)¤ 의 꼴이어야 한다. y`¤

즉, 49-4k=1¤ , 2¤ , 3¤ , 4¤ , 5¤ , 6¤ 에서 4k=48, 45, 40, 33, 24, 13

∴ k=12, , 10, , 6,

그런데 k는 자연수이므로 k=6, 10, 12 y`‹

t초 후 직사각형의 가로의 길이는 (40-2t) cm,

세로의 길이는 (24+3t) cm y`⁄

t초 후 직사각형의 넓이가 처음의 직사각형의 넓이와 같아 지므로 (40-2t)(24+3t)=40_24 y`¤

-6t¤ +72t=0, t(t-12)=0

∴ t=0 또는 t=12 y`‹

그런데 t>0이므로 t=12 y`›

BF”=x cm라 하자.

△ABCª△ADE이므로 AB” : AD”=BC” : DE”

20 : AD”=10 : x에서 10AD”=20x ∴ AD”=2x (cm)

∴ DB”=20-2x (cm) y`⁄

이때 DBFE=32 cm¤이므로

x(20-2x)=32에서 y`¤

-2x¤ +20x-32=0, x¤ -10x+16=0, (x-2)(x-8)=0

∴ x=2 또는 x=8 y`‹

그런데 BF”>DB”이어야 하므로 x=8

따라서 BF”의 길이는 8 cm이다. y`›

12 11

13 4 33

4 45

4

근의 공식을 이용하여 이차방정식 풀기

¤ 해가 유리수가 되기 위한 조건 설명하기

k의 값 구하기

40%

20%

40%

채점 기준 배점

1 도형과 식은 풀이 참조, x=2 2 16마리 또는 48마리 3 5 cm

3 단계 P. 33

[1단계]

x¤ +8x=20

y`⁄

[2단계]

x¤ +8x+16

=20+16=36

y`¤

[3단계]

(x+4)¤ =36 x+4=6

∴ x=2

y`‹

숲 속에 있는 원숭이를 모두 x마리라 하면

x-{ x}2 =12 y`⁄

x- x¤ =12, x¤ -64x+768=0, (x-16)(x-48)=0

∴ x=16 또는 x=48 y`¤

따라서 원숭이는 모두 16마리 또는 48마리이다. y`‹

쿠키틀의 긴 변의 길이를 x cm라 하면

BC”=(2x+2) cm이고, AD”=BC”이므로 쿠키틀의 짧은 변의 길이는

= x+ (cm) y`⁄

∴ AB”=x+ x+ = x+ (cm)

이때 (2x+2){ x+ }=96이므로 y`¤

3x¤ +4x-95=0, (3x+19)(x-5)=0

∴ x=- 또는 x=5 그런데 x>0이므로 x=5

따라서 쿠키틀의 긴 변의 길이는 5 cm이다. y`‹

19 3

1 2 3 2

1 2 3 2 1 2 1 2

1 2 1 2 2x+2

4

x cm

A D

B 2 cmC

3

1 64

1 8 2

x x

4

4 x 4x

16 4x x

x

4

16 4 x 4x

4x

x x 8x

x 8

1

t초 후 직사각형의 가로, 세로의 길이 구하기

¤ 이차방정식 세우기

이차방정식 풀기

t의 값 구하기

20%

20%

40%

20%

채점 기준 배점

BF”, DB”의 길이를 문자를 사용하여 나타내기

¤ 이차방정식 세우기

이차방정식 풀기

BF”의 길이 구하기

30%

20%

30%

20%

채점 기준 배점

[1단계]에 알맞은 도형을 그리고 식 쓰기

¤ [2단계]에 알맞은 도형을 그리고 식 쓰기

[3단계]에 알맞은 도형을 그리고 식 쓰기

30%

30%

40%

채점 기준 배점

이차방정식 세우기

¤ 이차방정식 풀기

원숭이의 수 구하기

40%

50%

10%

채점 기준 배점

문서에서 02 무리수와 실수 (페이지 64-70)

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