110
zÛ`={ '21+i }2`= 2 2i =1
i =-i이므로 zÛ`+zÝ`+zß`+z¡`+zÚ`â`
=zÛ`+(zÛ`)Û`+(zÛ`)Ü`+(zÛ`)Ý`+(zÛ`)Þ`
=-i+(-i)Û`+(-i)Ü`+(-i)Ý`+(-i)Þ`
=-i-1+i+1-i=-i -i
111
1-i
1+i= (1-i)Û`
(1+i)(1-i)= -2i2 =-i이므로 { 1-i1+i }2`=(-i)Û`=i Û`=-1
{ 1-i1+i }4`=[{ 1-i1+i }2`]2`=(-1)Û`=1
따라서 { 1-i1+i }n`=1을 만족시키는 자연수 n의 값 중
가장 작은 값은 4이다. 4
112
⑴ '¶-4'¶-8+'3'¶-3+ '8'¶-2
=-'32+'¶-9-®É 8-2
=-4'2+'9i-'¶-4
=-4'2+3i-2i=-4'2+i
⑵ 'Ä-20
'¶-5 +'¶-9'¶-4+ '81'¶-9
=®É -20-5 -'36-®É 81 -9
='4-6-'¶-9
=2-6-3i=-4-3i
⑴ -4'2+i ⑵ -4-3i
113
0이 아닌 두 실수 a, b에 대하여 'a'b=-®;bA;이므로 a>0, b<0 ∴ a-b>0
따라서 |a|=a, "Ã(a-b)Û`=|a-b|=a-b,
"bÛ`=|b|=-b이므로
확인체크 익히기
118
주어진 방정식의 양변에 2-'3을 곱하면 (2-'3)(2+'3)xÛ`-(2-'3)(3+'3)x
+2-'3=0 xÛ`-(3-'3)x+2-'3=0
(x-1){x-(2-'3)}=0
∴ x=1 또는 x=2-'3 x=1
또는
x=2-'3119
x=1을 xÛ`+ax-3a+5=0에 대입하면 1+a-3a+5=0 ∴ a=3
a=3을 xÛ`+ax-3a+5=0에 대입하면 xÛ`+3x-4=0, (x+4)(x-1)=0
∴ x=-4 또는 x=1
따라서 다른 한 근은 -4이므로 b=-4
∴ a+b=3+(-4)=-1 -1
120
x=3을 xÛ`-(a+2)x+2a=0에 대입하면 9-3(a+2)+2a=0 ∴ a=3 a=3을 xÛ`+ax-aÛ`-1=0에 대입하면 xÛ`+3x-10=0, (x+5)(x-2)=0
∴ x=-5 또는 x=2 x=-5
또는
x=2121
⑴ xÛ`-2|x|-8=0에서
Ú x<0일 때, |x|=-x이므로 xÛ`+2x-8=0, (x+4)(x-2)=0
∴ x=-4 또는 x=2 그런데 x<0이므로 x=-4 Û x¾0일 때, |x|=x이므로
xÛ`-2x-8=0, (x+2)(x-4)=0
∴ x=-2 또는 x=4 그런데 x¾0이므로 x=4 Ú, Û에서 x=-4
또는
x=4116
⑴ 2xÛ`-7x+4=0에서
x=-(-7)Ñ"Ã(-7)Û`-4_2_4
2_2 =7Ñ'17 4
⑵ xÛ`-3x+4=0에서
x =-(-3)Ñ"Ã(-3)Û`-4_1_4
2_1 =3Ñ'¶-7 2
=3Ñ'7i 2
⑶ 2xÛ`+x+1=0에서 x =-1Ñ"Ã1Û`-4_2_1
2_2 =-1Ñ'¶-7 4
=-1Ñ'7i 4
⑷ 3xÛ`+4x-2=0에서 x =-2Ñ"Ã2Û`-3_(-2)
3 =-2Ñ'10 3
⑸ 3xÛ`-2x+1=0에서
x =-(-1)Ñ"Ã(-1)Û`-3_1
3 =1Ñ'¶-2
3
=1Ñ'2i 3
⑹ 4xÛ`-2'3x-1=0에서
x =-(-'3)Ñ"Ã(-'3)Û`-4_(-1) 4
= '3Ñ'7 4
풀이 참조
117
⑴ 3(x+1)Û`=x(x+2)에서
3xÛ`+6x+3=xÛ`+2x, 2xÛ`+4x+3=0 ∴ x=-2Ñ"Ã2Û`-2_3
2 =-2Ñ'2i 2
⑵ 3xÛ`+2
5 -x= xÛ`-x2 에서 2(3xÛ`+2)-10x=5(xÛ`-x) 6xÛ`-10x+4=5xÛ`-5x
xÛ`-5x+4=0, (x-1)(x-4)=0 ∴ x=1 또는 x=4
⑴ x=-2Ñ'2i
2 ⑵ x=1
또는
x=4Ü x¾2일 때,
|x-2|=x-2, |x|=x이므로 (x-2)+1=xÛ`-x
xÛ`-2x+1=0, (x-1)Û`=0 ∴ x=1 (중근) 그런데 x¾2이므로 x=1은 해가 아니다.
Ú ~ Ü에서 x=-3 또는 x='3
x=-3
또는
x='3123
오른쪽 그림과 같이 처음 직각
Y
Y
이등변삼각형의 밑변의 길이와 높이를 x라 하면 처음 직각이등 변삼각형의 넓이는 1
2 xÛ`이고 새 로 만든 삼각형의 넓이는 1
2 (x+3)(x+2)이다.
새로 만든 삼각형의 넓이가 처음 직각이등변삼각형의 넓이의 2배이므로
;2!;(x+3)(x+2)=2_;2!;xÛ`
xÛ`-5x-6=0, (x+1)(x-6)=0
∴ x=6 (∵ x>0)
따라서 처음 직각이등변삼각형의 넓이는
;2!;xÛ`=;2!;_6Û`=18 18
124
길의 폭을 x m라 하면 길을 제외한 잔디밭의 넓이는 다음 그림에서 색칠한 부분의 넓이와 같다.
N
N
YN YN
YN YN
YN YN
길을 제외한 잔디밭의 넓이가 144`mÛ`이므로 (20-x)(10-x)=144
xÛ`-30x+56=0, (x-2)(x-28)=0
∴ x=2 (∵ 0<x<10)
따라서 길의 폭은 2`m이다. 2`m
⑵ xÛ`+|2x-1|=3에서
Ú x< 12일 때, |2x-1|=-(2x-1)이므로 xÛ`-(2x-1)=3, xÛ`-2x-2=0
∴ x=1Ñ'3
그런데 x< 12 이므로 x=1-'3
Û x¾ 12일 때, |2x-1|=2x-1이므로 xÛ`+2x-1=3, xÛ`+2x-4=0
∴ x=-1Ñ'5
그런데 x¾ 12 이므로 x=-1+'5`
Ú, Û에서 x=1-'3
또는
x=-1+'5⑶ xÛ`-3x-1=|x-2|에서
Ú x<2일 때, |x-2|=-(x-2)이므로 xÛ`-3x-1=-(x-2)
xÛ`-2x-3=0, (x+1)(x-3)=0
∴ x=-1 또는 x=3 그런데 x<2이므로 x=-1 Û x¾2일 때, |x-2|=x-2이므로
xÛ`-3x-1=x-2, xÛ`-4x+1=0
∴ x=2Ñ'3
그런데 x¾2이므로 x=2+'3 Ú, Û에서 x=-1
또는
x=2+'3풀이 참조
122
|x-2|+1=xÛ`-"ÅxÛ` 에서 |x-2|+1=xÛ`-|x|
Ú x<0일 때,
|x-2|=-(x-2), |x|=-x이므로 -(x-2)+1=xÛ`+x
xÛ`+2x-3=0, (x+3)(x-1)=0
∴ x=-3 또는 x=1 그런데 x<0이므로 x=-3 Û 0Éx<2일 때,
|x-2|=-(x-2), |x|=x이므로 -(x-2)+1=xÛ`-x
xÛ`=3 ∴ x=Ñ'3 그런데 0Éx<2이므로 x='3
확인체크 익히기
127
보기
에 주어진 각 이차방정식의 판별식을 D라 하면 ㄱ. ;;4;D;=(-1)Û`-1_4=-3<0ㄴ. ;;4;D;=(-2)Û`-1_(-5)=9>0 ㄷ. D=3Û`-4_2_4=-23<0 ㄹ. ;;4;D;=3Û`-9_1=0
ㅁ. D=(-1)Û`-4_;4!;_1=0 ㅂ. D=(-1)Û`-4_;3@;_;3!;=;9!;>0
⑴ 실근을 가지면 D¾0이므로 ㄴ, ㄹ, ㅁ, ㅂ
⑵ 서로 다른 두 허근을 가지면 D<0이므로 ㄱ, ㄷ
⑴ ㄴ, ㄹ, ㅁ, ㅂ ⑵ ㄱ, ㄷ
128
이차방정식 xÛ`+4x+a-3=0의 판별식을 D라 하면
;;4;D;=2Û`-(a-3)=7-a
⑴ 서로 다른 두 실근을 가지려면 D>0이어야 하므로
;;4;D;=7-a>0 ∴ a<7
⑵ 중근을 가지려면 D=0이어야 하므로
;;4;D;=7-a=0 ∴ a=7
⑶ 서로 다른 두 허근을 가지려면 D<0이어야 하므로
;;4;D;=7-a<0 ∴ a>7
⑴ a<7 ⑵ a=7 ⑶ a>7
129
이차방정식 xÛ`+(2k-1)x+kÛ`-3=0의 판별식을 D라 하면
D=(2k-1)Û`-4(kÛ`-3)=-4k+13
⑴ 서로 다른 두 실근을 가지려면 D>0이어야 하므로 D=-4k+13>0 ∴ k<:Á4£:
125
⑴ [x]Û`-12[x]+32=0에서 ([x]-4)([x]-8)=0 ∴ [x]=4 또는 [x]=8 [x]=4에서 4Éx<5 [x]=8에서 8Éx<9 ∴ 4Éx<5 또는 8Éx<9
⑵ Ú 1<x<2일 때, [x]=1이므로 xÛ`-1-3=0, xÛ`=4
∴ x=Ñ2
그런데 1<x<2이므로 해가 없다.
Û 2Éx<3일 때, [x]=2이므로 xÛ`-2-3=0, xÛ`=5
∴ x=Ñ'5
그런데 2Éx<3이므로 x='5 Ú, Û에서 x='5
⑴ 4Éx<5
또는
8Éx<9 ⑵ x='5126
주어진 각 이차방정식의 판별식을 D라 하면
⑴ D=3Û`-4_1_(-2)=17>0 따라서
서로 다른 두 실근
을 갖는다.⑵ ;;4;D;=(-2)Û`-1_7=-3<0 따라서
서로 다른 두 허근
을 갖는다.⑶ ;;4;D;=6Û`-4_9=0 따라서
중근
을 갖는다.⑷ ;;4;D;=(-'3)Û`-1_3=0 따라서
중근
을 갖는다.⑸ 3xÛ`-4x-2=0이므로
;;4;D;=(-2)Û`-3_(-2)=10>0 따라서
서로 다른 두 실근
을 갖는다.⑹ 2xÛ`+3x+5=0이므로 D=3Û`-4_2_5=-31<0 따라서
서로 다른 두 허근
을 갖는다.풀이 참조
주어진 이차식이 완전제곱식이 되려면 이차방정식 (k-2)xÛ`+2(2k-4)x+3k-2=0이 중근을 가져 야 하므로 판별식을 D라 할 때,
;;4;D;=(2k-4)Û`-(k-2)(3k-2)=0 kÛ`-8k+12=0, (k-2)(k-6)=0
∴ k=2 또는 k=6
그런데 k+2이므로 k=6 6
134
⑴ a+b=-3
⑵ ab=-2
⑶ aÛ`+bÛ` =(a+b)Û`-2ab
=(-3)Û`-2_(-2)=13
⑷ 1 a +1
b =a+b ab =-3
-2 =;2#;
⑴ -3 ⑵ -2 ⑶ 13 ⑷ ;2#;
135
⑴ a+b=- -63 =2
⑵ ab=;3@;
⑶ aÛ`-ab+bÛ` =(a+b)Û`-3ab
=2Û`-3_ 23 =2
⑷ b a +a
b =aÛ`+bÛ`
ab =(a+b)Û`-2ab ab
=2Û`-2_;3@;
;3@; =;3*;
;3@;=4
⑴ 2 ⑵ 23 ⑶ 2 ⑷ 4
136
⑴ xÛ`-(4+6)x+4_6=0 ∴ xÛ`-10x+24=0
⑵ xÛ`-{5+(-2)}x+5_(-2)=0 ∴ xÛ`-3x-10=0
⑵ 중근을 가지려면 D=0이어야 하므로 D=-4k+13=0 ∴ k=:Á4£:
⑶ 서로 다른 두 허근을 가지려면 D<0이어야 하므로 D=-4k+13<0 ∴ k>:Á4£:
⑴ k<:Á4£: ⑵ k=:Á4£: ⑶ k>:Á4£:
130
이차방정식 xÛ`-2(k-1)x+kÛ`-5k+4=0이 실근 을 가지므로 판별식을 D라 하면
;;4;D;=(k-1)Û`-(kÛ`-5k+4)¾0
3k-3¾0 ∴ k¾1 k¾1
131
(k-1)xÛ`+2kx+k-1=0이 이차방정식이므로
k-1+0 ∴ k+1 yy ㉠
이차방정식 (k-1)xÛ`+2kx+k-1=0이 서로 다른 두 실근을 가지므로 판별식을 D라 하면
;;4;D;=kÛ`-(k-1)Û`>0
2k-1>0 ∴ k>;2!; yy ㉡
㉠, ㉡에서 ;2!;<k<1 또는 k>1
;2!;<k<1
또는
k>1132
이차방정식 xÛ`+2(k+a)x+kÛ`+6k+b=0이 중근 을 가지므로 판별식을 D라 하면
;;4;D;=(k+a)Û`-(kÛ`+6k+b)=0
∴ (2a-6)k+aÛ`-b=0 이 식이 k에 대한 항등식이므로
2a-6=0, aÛ`-b=0 ∴ a=3, b=9
∴ a+b=12 12
133
주어진 식이 이차식이므로 k-2+0 ∴ k+2
확인체크 익히기
⑷ b a-1 + a
b-1 =b(b-1)+a(a-1) (a-1)(b-1)
= aÛ`+bÛ`-a-bab-a-b+1
=(a+b)Û`-2ab-(a+b) ab-(a+b)+1
= 3Û`-2_4-34-3+1 =-2 2
=-1
⑸ b aÛ` +a
bÛ` =aÜ`+bÜ`
aÛ`bÛ` =
(a+b)Ü`-3ab(a+b) (ab)Û`
= 3Ü`-3_4_3
4Û` =-;1»6;
⑴ 12 ⑵ 5 ⑶ 11
⑷ -1 ⑸ - 9 16
140
이차방정식 xÛ`+4x-2=0의 두 근이 a, b이므로 근 과 계수의 관계에 의하여
a+b=-4, ab=-2
또한, 이차방정식에 두 근 a, b를 대입하면 aÛ`+4a-2=0, bÛ`+4b-2=0이므로 aÛ`=-4a+2, bÛ`=-4b+2
∴ (aÛ`+a-1)(bÛ`+b-1)
=(-4a+2+a-1)(-4b+2+b-1)
=(-3a+1)(-3b+1)
=9ab-3(a+b)+1
=9_(-2)-3_(-4)+1
=-5 -5
141
이차방정식 axÛ`+2x+b=0의 두 근이 -1, 13 이므 로 근과 계수의 관계에 의하여
-1+;3!;=-;a@;, -1_;3!;=;aB;
∴ a=3, b=-1
따라서 이차방정식 bxÛ`+ax+a-b=0의 두 근의 곱은 a-bb =3-(-1)
-1 =-4 -4
⑶ xÛ`-(1-'5+1+'5)x+(1-'5)(1+'5)=0 ∴ xÛ`-2x-4=0
⑷ xÛ`-(3+i+3-i)x+(3+i)(3-i)=0 ∴ xÛ`-6x+10=0
⑴ xÛ`-10x+24=0 ⑵ xÛ`-3x-10=0
⑶ xÛ`-2x-4=0 `⑷ xÛ`-6x+10=0
137
두 근이 -7, -2이고 xÛ`의 계수가 1인 이차방정식은 xÛ`-{(-7)+(-2)}x+(-7)_(-2)=0
∴ xÛ`+9x+14=0
이때 xÛ`의 계수가 3이므로 각 항에 3을 곱하면 구하는 이차방정식은
3xÛ`+27x+42=0 3xÛ`+27x+42=0
138
⑴ xÛ`-x-3=0에서 근의 공식에 의하여 x= 1Ñ'13
2
∴ xÛ`-x-3={x- 1+'132 }{x- 1-'132 }
⑵ xÛ`+9=0에서 xÛ`=-9 ∴ x=Ñ3i ∴ xÛ`+9=(x-3i)(x+3i)
⑴ {x- 1+'132 }{x- 1-'132 }
⑵ (x-3i)(x+3i)
139
이차방정식 xÛ`-3x+4=0의 두 근이 a, b이므로 근 과 계수의 관계에 의하여
a+b=3, ab=4
⑴ aÛ`b+abÛ`=ab(a+b)=4_3=12
⑵ aÛ`+ab+bÛ`=(a+b)Û`-ab=3Û`-4=5
⑶ (2a-1)(2b-1) =4ab-2(a+b)+1
=4_4-2_3+1=11
다른풀이
xÛ`-(a+1)x+a=0에서 (x-1)(x-a)=0 ∴ x=1 또는 x=a 한 근이 다른 근의 3배이므로 1_3=a 또는 a_3=1∴ a=3 또는 a=;3!;
145
두 근의 비가 2`:`5이므로 두 근을 2a, 5a`(a+0)라 하면 근과 계수의 관계에 의하여
2a+5a=7, 2a_5a=k
∴ a=1, k=10
따라서 이차방정식 xÛ`+kx-2k+3=0의 두 근의 곱은 -2k+3=-2_10+3=-17 -17
146
이차방정식 2xÛ`-5x+4=0의 두 근이 a, b이므로 근 과 계수의 관계에 의하여
a+b=;2%;, ab=2
두 근 a+1, b+1의 합과 곱을 구하면 (a+1)+(b+1)=a+b+2=;2%;+2=;2(;
(a+1)(b+1) =ab+a+b+1
=2+;2%;+1= 112
따라서 a+1, b+1을 두 근으로 하고 xÛ`의 계수가 2 인 이차방정식은
2 {xÛ`-;2(;x+;;Á2Á;;}=0 ∴ 2xÛ`-9x+11=0 2xÛ`-9x+11=0
147
이차방정식 xÛ`+5x+2=0의 두 근이 a, b이므로 근 과 계수의 관계에 의하여
a+b=-5, ab=2 두 근 1
aÛ` , 1
bÛ` 의 합과 곱을 구하면 aÛ`1 + 1bÛ` =aÛ`+bÛ`
aÛ`bÛ` =(a+b)Û`-2ab (ab)Û`
=(-5)Û`-2_2 2Û` =:ª4Á:
142
이차방정식 xÛ`+ax+b=0의 두 근이 a, b이므로 근 과 계수의 관계에 의하여
a+b=-a, ab=b yy ㉠ 또, 이차방정식 xÛ`-ax-b=0의 두 근이 a-1, b-1 이므로 근과 계수의 관계에 의하여
(a-1)+(b-1)=a, (a-1)(b-1)=-b
∴ a+b-2=a, ab-(a+b)+1=-b yy ㉡
㉠을 ㉡에 대입하면 -a-2=a, b+a+1=-b
∴ a=-1, b=0 a=-1, b=0
143
두 근의 차가 4이므로 두 근을 a, a+4라 하면 근과 계 수의 관계에 의하여
a+(a+4)=k-2 yy ㉠
a(a+4)=k+2 yy ㉡
㉠에서 a=;2K;-3을 ㉡에 대입하면
{;2K;-3}{;2K;+1}=k+2, (k-6)(k+2)=4(k+2) kÛ`-8k-20=0, (k+2)(k-10)=0
∴ k=-2 또는 k=10 따라서 모든 실수 k의 값의 합은
-2+10=8 8
144
한 근이 다른 근의 3배이므로 두 근을 a, 3a`(a+0)라 하면 근과 계수의 관계에 의하여
a+3a=a+1 yy ㉠, a_3a=a yy ㉡
㉠에서 a= a+14 을 ㉡에 대입하면 a+14 _
3(a+1) 4 =a 3(a+1)Û`
16 =a, 3(aÛ`+2a+1)=16a 3aÛ`-10a+3=0, (3a-1)(a-3)=0
∴ a=;3!; 또는 a=3 ;3!;, 3