수학여정 - 문제 분석 리포트

2024년 9월 학력평가 고1 수학 5번 풀이 해설 [이해용/실전용]
문제의 분류공통수학1 · 도형의 이동 / 평행이동
난이도

🔍 이해용 풀이

문제
5. 직선 y=kx+1x축의 방향으로 1만큼, y축의 방향으로 2만큼 평행이동한 직선이 점 (3,1)을 지날 때, 상수 k의 값은? [3점]
① 1    ② 2    ③ 3    ④ 4    ⑤ 5

1. 문제의 요지

이 문제는 직선의 평행이동 규칙을 적용하여 새로운 직선의 방정식을 구하고, 주어진 점을 대입하여 미지수를 찾을 수 있는지를 묻는 문제입니다.

2. 주어진 조건

- 직선 y=kx+1
- x축의 방향으로 1만큼, y축의 방향으로 2만큼 평행이동
- 평행이동한 직선이 점 (3,1)을 지남

3. 풀이의 순서

이 문제는 도형의 평행이동 공식을 적용한 후, 지나는 점의 좌표를 대입하여 미지수를 구하는 방법으로 풀이합니다.

구체적 풀이 순서는 다음과 같아요.

step1. 평행이동 규칙을 적용하여 새로운 직선의 방정식을 구합니다.

step2. 구한 직선의 방정식에 점 (3,1)을 대입하여 k에 대한 방정식을 세웁니다.

step3. 방정식을 풀어 상수 k의 값을 구합니다.

4. 풀이의 도구

- 도형의 평행이동 : 방정식 f(x,y)=0이 나타내는 도형을 x축의 방향으로 a만큼, y축의 방향으로 b만큼 평행이동한 도형의 방정식은 f(xa,yb)=0이다.

5. 구체적 풀이

직선을 평행이동하라고 했으니, 먼저 평행이동 공식을 써서 새로운 직선의 식을 만들어야 해요. 그 다음 '어떤 점을 지난다'는 조건이 나오면 무조건 그 점의 좌표를 식에 대입해서 미지수를 찾으면 됩니다.

step1. 평행이동한 직선의 방정식 구하기

주어진 직선의 방정식은 y=kx+1이에요. 이 직선을 x축의 방향으로 1만큼, y축의 방향으로 2만큼 평행이동해야 하죠. 도형을 평행이동할 때는 x 대신 x1을, y 대신 y(2), 즉 y+2를 대입해야 합니다. 점의 평행이동과 헷갈려서 x 대신 x+1을 대입하지 않도록 조심하세요! 대입해보면 y+2=k(x1)+1이 됩니다. 이 식을 y에 대해 정리하면 y=k(x1)1이 되네요.

step2. 지나는 점의 좌표 대입하기

문제에서 이 평행이동한 직선이 점 (3,1)을 지난다고 했어요. 어떤 도형이 특정 점을 지난다는 것은, 그 점의 x,y 좌표를 도형의 방정식에 대입했을 때 식이 성립한다는 뜻이에요. 따라서 우리가 구한 식 y=k(x1)1x=3,y=1을 대입해 줍니다. 그러면 1=k(31)1이 됩니다.

step3. 상수 k의 값 계산하기

이제 k에 대한 일차방정식을 풀기만 하면 돼요. 식을 정리하면 1=2k1이 되고, 1을 좌변으로 넘기면 2=2k가 됩니다. 양변을 2로 나누면 최종적으로 k=1을 얻을 수 있어요.

[정답] 1

⚡ 실전용 풀이

step1. 평행이동한 직선의 방정식 구하기

y(2)=k(x1)+1   --- 도형의 평행이동 이용

y+2=k(x1)+1

y=k(x1)1

step2. 지나는 점의 좌표 대입하기

1=k(31)1   --- 점 (3,1)을 지나므로 대입

step3. 상수 k의 값 계산하기

1=2k1

2k=2

k=1

🎯 막힌 이유와 돌파구

🔒 막힌 이유

도형의 평행이동 시 부호를 반대로 대입해야 한다는 점을 헷갈려 x 대신 x+1, y 대신 y2를 대입하는 실수를 할 수 있습니다.
평행이동한 식을 구한 후, 점을 대입하여 미지수를 구하는 단계를 연결하지 못할 수 있습니다.

🔑 돌파구

도형의 방정식 f(x,y)=0x축으로 a, y축으로 b만큼 평행이동할 때는 x 대신 xa, y 대신 yb를 대입해야 함을 기억하세요.
'직선이 점을 지난다'는 조건은 그 점의 좌표를 직선의 방정식에 대입하면 등식이 성립한다는 뜻이므로, 구한 식에 점의 좌표를 대입하여 방정식을 푸세요.
(팁: 점의 평행이동은 그대로 더하고, 도형의 평행이동은 부호를 반대로 대입합니다!)

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