수학여정 - 문제 분석 리포트

2024년 9월 학력평가 고1 수학 3번 풀이 해설 [이해용/실전용]
문제의 분류공통수학1 · 항등식 / 미정계수법
난이도

🔍 이해용 풀이

문제
3. 등식 x2+ax+b=x(x+3)+4x에 대한 항등식일 때, 두 상수 a,b에 대하여 a×b의 값은? [2점]
① 12    ② 14    ③ 16    ④ 18    ⑤ 20

1. 문제의 요지

이 문제는 항등식의 성질을 이용하여 양변의 동류항의 계수를 비교하는 미정계수법을 묻는 문제입니다.

2. 주어진 조건

- 등식 x2+ax+b=x(x+3)+4
- 위 등식이 x에 대한 항등식이다.
- a,b는 상수이다.

3. 풀이의 순서

이 문제는 항등식의 성질을 이용하여 양변의 계수를 비교하는 방법으로 풀이합니다.

구체적 풀이 순서는 다음과 같아요.

step1. 우변의 식을 전개하여 정리합니다.

step2. 항등식의 성질을 이용하여 양변의 동류항의 계수를 비교해 a,b의 값을 구합니다.

step3. 구한 a,b를 곱하여 최종 답을 계산합니다.

4. 풀이의 도구

- 항등식의 성질 (계수비교법) : 두 다항식이 항등식이면 양변의 동류항의 계수가 서로 같습니다.

5. 구체적 풀이

항등식이라는 단어를 보면 '양변의 모양이 완전히 똑같다'는 것을 떠올려야 해요. 우변을 괄호를 풀어 전개한 다음, 좌변과 똑같이 맞춰주면 ab를 쉽게 찾을 수 있습니다.

step1. 우변 전개하기

우변에 있는 식 x(x+3)+4를 먼저 전개해 볼게요.

분배법칙을 사용하면 x×x+x×3+4가 되므로,

x2+3x+4로 정리할 수 있어요.

step2. 양변의 계수 비교하기

이제 원래 등식을 다시 써보면,

x2+ax+b=x2+3x+4 가 됩니다.

이 등식이 x에 대한 항등식이므로, 양변의 동류항(같은 차수의 항)의 계수가 완전히 똑같아야 해요.

x의 계수를 비교하면 a=3 이고,

상수항을 비교하면 b=4 가 됩니다.

항등식 문제를 풀 때, 한쪽 변을 끝까지 전개하고 내림차순으로 정리한 뒤에 비교해야 실수를 줄일 수 있어요.

step3. a×b 계산하기

우리가 구해야 하는 것은 a×b의 값이므로,

3×4=12 가 됩니다.

따라서 정답은 12입니다.

[정답] 1

⚡ 실전용 풀이

step1. 우변 전개하기

x(x+3)+4=x2+3x+4

step2. 양변의 계수 비교하기

x2+ax+b=x2+3x+4

--- 항등식이므로 양변의 계수 비교

a=3,b=4

step3. a×b 계산하기

a×b=3×4=12

🎯 막힌 이유와 돌파구

🔒 막힌 이유

항등식의 뜻을 정확히 모르거나, 우변을 전개하여 양변을 비교해야 한다는 생각을 하지 못할 수 있습니다.

🔑 돌파구

항등식은 x에 어떤 값을 대입해도 항상 성립하는 등식이므로, 양변의 식의 모양이 완전히 똑같아야 합니다.
우변을 전개하여 좌변과 비교하는 계수비교법을 사용해보세요.
팁: 다항식의 항등식 문제는 양변을 내림차순으로 정리한 후 계수를 비교하면 쉽게 풀립니다.

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