수학여정 - 문제 분석 리포트

2023년 9월 학력평가 고1 수학 4번 풀이 해설 [이해용/실전용]
문제의 분류중2 · 연립일차부등식
난이도

🔍 이해용 풀이

문제
4. 연립부등식 {x+64x3x+4<x+16 을 만족시키는 모든 정수 x의 개수는? [3점]
① 1    ② 2    ③ 3    ④ 4    ⑤ 5

1. 문제의 요지

이 문제는 두 일차부등식을 각각 풀어 공통 범위를 구하고, 그 범위 안의 정수의 개수를 셀 수 있는지를 묻는 문제입니다.

2. 주어진 조건

- x+64x
- 3x+4<x+16
- x는 정수
주어진 조건

3. 풀이의 순서

이 문제는 각각의 일차부등식을 푼 다음, 수직선을 이용해 공통 범위를 찾고 그 안의 정수를 세는 방법으로 풀이합니다.

구체적 풀이 순서는 다음과 같아요.

step1. 첫 번째 부등식을 풀어 x의 범위를 구합니다.

step2. 두 번째 부등식을 풀어 x의 범위를 구합니다.

step3. 두 범위의 공통 부분을 찾아 연립부등식의 해를 구합니다.

step4. 공통 범위에 속하는 정수의 개수를 셉니다.

4. 풀이의 도구

- 부등식의 성질 : 부등식의 양변에 같은 수를 더하거나 빼도 부등호의 방향은 바뀌지 않습니다. 양변을 같은 양수로 나누면 부등호의 방향이 바뀌지 않지만, 음수로 나누면 부등호의 방향이 바뀝니다.

5. 구체적 풀이

연립부등식은 두 부등식을 동시에 만족하는 x의 범위를 찾는 것이 핵심이에요. 각각의 부등식을 따로따로 푼 다음, 두 해의 겹치는 부분을 찾으면 됩니다.

step1. 첫 번째 부등식 풀기

step 1

첫 번째 부등식 x+64x를 풀어볼게요.

x가 있는 항을 한쪽으로, 숫자를 다른 쪽으로 모아줍니다.

x를 우변으로 이항하면:

64xx

63x

양변을 3으로 나누면:

2x

즉, x2가 됩니다.

step2. 두 번째 부등식 풀기

step 2

두 번째 부등식 3x+4<x+16을 풀어볼게요.

마찬가지로 x항은 좌변으로, 상수항은 우변으로 이항합니다.

3xx<164

2x<12

양변을 2로 나누면:

x<6이 됩니다.

부등식을 풀 때는 x항을 한쪽으로 모으고, x의 계수로 양변을 나누어 x의 범위를 구하는 것이 기본입니다.

step3. 공통 범위 구하기

step 3

이제 두 부등식의 해를 동시에 만족하는 공통 범위를 찾아야 해요.

첫 번째 해는 x2 이고, 두 번째 해는 x<6 입니다.

이 두 범위를 수직선 위에 그려보면, 2보다 크거나 같고 6보다 작은 부분이 겹치게 됩니다.

따라서 연립부등식의 해는:

2x<6 입니다.

step4. 정수의 개수 세기

step 4

우리가 구한 범위 2x<6 에 속하는 정수 x를 찾아볼게요.

부등호에 등호가 있는지 없는지 잘 확인해야 해요. 2에는 등호가 있으니 포함되고, 6에는 등호가 없으니 포함되지 않습니다.

조건을 만족하는 정수는 2, 3, 4, 5 입니다.

따라서 모든 정수 x의 개수는 4개입니다.

[정답] ④

⚡ 실전용 풀이

step1. 첫 번째 부등식 풀기

x+64x

63x

x2

step2. 두 번째 부등식 풀기

3x+4<x+16

2x<12

x<6

step3. 공통 범위 구하기

2x<6

step4. 정수의 개수 세기

x=2,3,4,5

정수의 개수는 4개

🎯 막힌 이유와 돌파구

🔒 막힌 이유

부등식을 풀 때 이항 과정에서 부호 실수를 하거나, 부등호의 방향을 헷갈릴 수 있습니다.
공통 범위를 구한 후, 등호(,<)의 포함 여부를 잘못 판단하여 정수의 개수를 잘못 셀 수 있습니다.

🔑 돌파구

x항은 좌변으로, 상수항은 우변으로 이항하여 정리한 후, x의 계수로 나눌 때 계수가 양수인지 음수인지 확인하여 부등호 방향을 결정하세요.
부등호에 등호가 포함되어 있는지 꼼꼼히 확인하여 경계값의 포함 여부를 결정하세요.
수직선을 그려 두 부등식의 해를 표시하고, 겹치는 부분을 눈으로 확인하면 공통 범위를 정확히 찾을 수 있습니다.

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