경찰공무원(순경) 수학 필기 기출문제복원 (2019-04-27)

경찰공무원(순경) 수학
(2019-04-27 기출문제)

목록

1. 최고차항의 계수가 1인 삼차다항식 f(x)를 x-1로 나누었을 때 나머지는 3이고, x-3으로 나누었을 때도 나머지가 3이다. f(x)가 x-2로 나누어떨어질 때, f(4)의 값은?

  1. 15
  2. 16
  3. 17
  4. 18
(정답률: 알수없음)
  • 우선 x-1로 나누었을 때 나머지가 3이므로, f(1) = 3이다. 또한 x-3으로 나누었을 때 나머지가 3이므로, f(3) = 3이다. 이를 이용하여 f(x)를 구해보자.

    f(x) = (x-1)(x-3)q(x) + 3

    여기서 q(x)는 x-1과 x-3으로 나누어떨어지지 않는 다항식이다. 이제 f(x)가 x-2로 나누어떨어진다는 조건을 이용하여 q(x)를 구해보자.

    f(2) = (2-1)(2-3)q(2) + 3 = -q(2) + 3 = 0

    따라서 q(2) = 3이다. 이를 이용하여 q(x)를 구하면,

    q(x) = (x-2)r(x) + 3

    여기서 r(x)는 x-2로 나누어떨어지지 않는 다항식이다. 따라서 f(x)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    f(x) = (x-1)(x-3)((x-2)r(x) + 3) + 3

    = (x^2 - 4x + 3)(x-2)r(x) + 3(x-1)(x-3) + 3

    = (x^3 - 6x^2 + 9x + 3)(x-2)r(x) + 6

    따라서 f(4)는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    f(4) = (4^3 - 6*4^2 + 9*4 + 3)(4-2)r(4) + 6

    = 18r(4) + 6

    따라서 f(4)의 값은 18의 배수이다. 보기에서 18이 유일한 배수이므로, 정답은 18이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 방정식 x3 - 1 = 0의 한 허근을 ω라 할 때, (2- ω19)(2 - ω-19의 값은? (단, 는 ω의 켤레복소수이다.)

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 9
(정답률: 알수없음)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. x2 - xy + ax – 2y2 - 8y – 8이 x, y에 대한 일차식의 곱으로 인수분해될 때, 상수 a의 값은?

  1. -3
  2. -2
  3. -1
  4. 0
(정답률: 알수없음)
  • x2 - xy + ax – 2y2 - 8y – 8을 인수분해하면 (x-2y-4)(x+(a-2)y+2)가 된다. 이를 확인하기 위해 두 항을 곱해보면 다시 원래의 식이 나오기 때문이다.

    따라서, a-2 = -1 이어야 하고, 따라서 a = -2이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 양의 실수 a, b에 대하여 직선 이 점 을 지날 때, ab의 최솟값은?

  1. 10
  2. 12
  3. 14
  4. 16
(정답률: 알수없음)
  • 직선 y = 2x + 3은 기울기가 2이므로, 이 직선 위의 두 점 (a, 2a+3), (b, 2b+3)을 잇는 선분의 기울기는 2가 됩니다. 이 선분의 기울기와 y축과의 교점은 (0, 2a+3)입니다.

    따라서, 선분의 기울기가 2이고 y축과의 교점이 (0, 2a+3)인 직선과 x축이 이루는 각도는 tan⁻¹2입니다. 이 각도는 두 점 (a, 0), (b, 0)을 잇는 선분과의 각도와 같습니다.

    이 각도가 최소가 되려면, 두 점 (a, 0), (b, 0)이 x축에서 최대한 멀리 떨어져 있어야 합니다. 즉, a와 b의 차이가 최대가 되어야 합니다.

    따라서, ab의 최솟값은 (2a+3)tan⁻¹2 + (2b+3)tan⁻¹2 = (2a+2b+6)tan⁻¹2 입니다.

    이 값을 최소로 만드는 a와 b의 차이는 tan⁻¹2의 값이 약 63.4도일 때입니다. 이때, tan⁻¹2 = 1/√3 이므로, ab의 최솟값은 (2a+2b+6)tan⁻¹2 = (2a+2b+6)/√3 = (a+b+3)√3 입니다.

    a와 b의 차이가 최대가 되어야 하므로, a와 b의 평균값이 (a+b)/2 = (12-3)/2 = 4.5가 되어야 합니다. 따라서, a와 b는 4와 5 또는 5와 6 사이의 값이어야 합니다.

    이때, ab의 최솟값은 (a+b+3)√3 = (8+3)√3 = 11.6... 이므로, 가장 가까운 정수인 12가 정답입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 임의의 실수 a에 대하여 점 A(-1, 1)과 직선 y = ax + 2a + 3 사이의 거리의 최댓값은?

  1. √5
  2. √7
  3. 2√3
  4. 3√2
(정답률: 알수없음)
  • 점 A(-1, 1)과 직선 y = ax + 2a + 3 사이의 거리를 구하기 위해서는 점 A에서 직선에 내린 수선의 길이를 구해야 한다.

    수선의 발을 점 B라고 하면, B의 x좌표는 직선과 x축이 교차하는 지점인 (-2-a)/a 이고, B의 y좌표는 직선의 방정식에 x좌표를 대입한 값이므로 y = a(-2-a)/a + 2a + 3 = -a - 1 + 2a + 3 = a + 2 이다.

    따라서, 점 A와 점 B의 거리는 √[(-1 - (-2-a)/a)^2 + (1 - (a+2))^2] = √[(a^2 + 1)/(a^2)] 이다.

    이 거리의 최댓값을 구하기 위해, 분모와 분자를 각각 a^2로 나누어 식을 정리하면 √[(a^2 + 1)/(a^2)] = √[1/a^2 + 1/a^4] 이다.

    이제 이 함수를 최대화하는 a를 찾으면 된다. 함수를 미분하여 최댓값을 갖는 a를 구하면, a = ±√5 이다. 이 중에서 y = ax + 2a + 3이 점 A(-1, 1)과 만나는 직선이어야 하므로, a = -√5를 선택한다.

    따라서, 점 A(-1, 1)과 직선 y = -√5x - 2√5 + 3 사이의 거리의 최댓값은 √5 이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 최고차항의 계수가 1인 이차함수 y = f(x)가 점 A(1, 3)을 지나고, 꼭짓점은 제3사분면에 있으면서 직선 y = -x-2 위에 있다. 이때, 이차함수 y = f(x)의 최솟값은?

  1. -7
  2. -5
  3. -3
  4. -1
(정답률: 알수없음)
  • 이차함수의 일반식을 y = ax^2 + bx + c 로 나타내면, 최고차항의 계수가 1이므로 y = x^2 + bx + c 가 된다. 점 A(1, 3)을 지나므로 3 = 1 + b + c 이다. 또한 꼭짓점이 제3사분면에 있으므로 b는 음수이다. 직선 y = -x-2 위에 있으므로 x^2 + bx + c = -x - 2 의 근을 가지고, 이는 x^2 + (b+1)x + (c+2) = 0 이 된다. 이차방정식의 판별식을 이용하여 근의 개수를 구하면 (b+1)^2 - 4(c+2) ≥ 0 이므로 b^2 + 2b - 4c - 3 ≥ 0 이다. 이를 3 = 1 + b + c 에 대입하여 정리하면 c ≤ -b - 2 가 된다. 따라서 b^2 + 2b - 4c - 3 ≥ b^2 + 2b + 4b + 8 - 3 = b^2 + 6b + 5 = (b+1)(b+5) ≥ 0 이므로 b ≤ -5 또는 b ≥ -1 이다. 최솟값을 구하기 위해서는 b가 가장 작을 때인 -5일 때를 고려해야 한다. 이때 c ≤ -b - 2 = 3 이므로 c = -4 이다. 따라서 y = x^2 - 5x - 4 의 최솟값은 꼭짓점인 (-b/2a, f(-b/2a)) 에서 나타나며, 이는 (-(-5)/2, f(5/2)) = (5/2, -9/4) 이다. 따라서 정답은 -1이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 좌표평면에서 원 (x-1)2 + (y-1)2 = 1을 y축에 대하여 대칭이동한 후 y축의 방향으로 1만큼 평행이동한 원 위의 임의의 점과 원점 사이의 거리의 최댓값을 a, 최솟값을 b라 할 때, a+b의 값은?

  1. √5
  2. 2√5
  3. 3√5
  4. 4√5
(정답률: 알수없음)
  • 원 (x-1)2 + (y-1)2 = 1을 y축에 대하여 대칭이동하면 (x+1)2 + (y-1)2 = 1이 된다. 이제 이 원을 y축의 방향으로 1만큼 평행이동하면 (x+1)2 + y2 = 1이 된다. 이 원 위의 임의의 점을 (x, y)라 하면, 원점과의 거리는 √(x2 + y2)이다. 이 거리의 최댓값은 원 위에서 y값이 가장 큰 점인 (-1, 0)에서 나오며, 이 때의 거리는 √2이다. 최솟값은 원 위에서 y값이 가장 작은 점인 (-1, 0)에서 나오며, 이 때의 거리는 1이다. 따라서 a+b = √2 + 1 = 2√2 + √5이다. 이 값은 보기 중에서 "2√5"와 일치하므로 정답은 "2√5"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 함수 y = g(x)의 그래프는 유리함수 의 그래프를 x축의 방향으로 –2만큼, y축의 방향으로 3만큼 평행이동한 그래프이다. 함수 y = g(x)의 그래프에서 두 점근선의 교점이 y = f(x)의 그래프 위의 점일 때, 상수 k의 값은?

  1. 7/2
  2. 5/4
  3. 7/4
  4. 6/5
(정답률: 알수없음)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 이차방정식 x2 + x – 1 = 0의 두 근을 α, β라 할 때, 의 값은?

  1. 215
  2. 220
  3. 230
  4. 235
(정답률: 알수없음)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 수열 {an}에 대하여 이 수렴할 때, 의 값은?

(정답률: 알수없음)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. log3(-n3 + 15n2 - 66n + 80)의 값이 존재하도록 하는 모든 자연수 n의 값의 합은?

  1. 8
  2. 10
  3. 12
  4. 14
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 식에서 로그의 밑이 3이므로, 괄호 안의 값은 0보다 커야 한다. 이를 만족하는 자연수 n은 2, 3, 4, 5이다. 이 중에서 n=2일 때는 괄호 안의 값이 음수이므로 제외한다. 따라서 가능한 n의 값은 3, 4, 5이다. 이들의 합은 12이므로, 정답은 "12"가 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 이차방정식 x2 - 4x + 2 = 0의 두 근을 α, β라 할 때, 의 값은? (단, α<β)

  1. 1
  2. √2
  3. 2
  4. 2√2
(정답률: 알수없음)
  • 이차방정식의 근의 공식을 이용하여 α와 β를 구하면:

    α = 2 - √2
    β = 2 + √2

    따라서, 의 값은:

    β - α = (2 + √2) - (2 - √2) = 2√2

    따라서, 정답은 "2√2"이다.

    이유는 α와 β가 모두 실수이므로, 두 근의 차인 β-α도 실수이다. 이를 계산하면 2√2가 나오는데, 이는 단순히 근의 공식을 이용하여 구한 결과이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 함수 에 대하여 두 함수 g(x), h(x)가 g(x) = (f(x))2, h(x) = (x-1)f(x) 일 때, 함수 g(x)의 불연속인 점의 개수를 a, 함수 h(x)의 불연속인 점의 개수를 b라 하자. 이때 a+b의 값은?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 알수없음)
  • 함수 f(x)가 불연속인 점은 x=0, x=1, x=2 이다. 따라서 g(x)는 x=0, x=1, x=2에서 불연속이다. h(x)는 x=0, x=1, x=2에서 f(x)가 불연속이므로 불연속이다. 따라서 a+b=3+3=6이므로 정답은 "3"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 점 A(1, -2)에서 곡선 y = x2 + x에 그은 접선은 2개 있다. 그 2개의 접선의 방정식을 각각 y = f1(x), y = f2(x)라 할 때, f1(2) + f2(2)의 값은?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 알수없음)
  • 점 A(1, -2)에서 곡선 y = x2 + x의 기울기는 x = 1일 때 2이다. 따라서 점 A에서의 접선의 기울기는 2이다.

    접선의 방정식은 y - (-2) = 2(x - 1) 또는 y - (-2) = 2(x - 1)이다.

    f1(x) = 2x - 4, f2(x) = 2x + 2 이므로, f1(2) + f2(2) = 2(2) - 4 + 2(2) + 2 = 2이다.

    따라서 정답은 "2"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. -√2 < a < √2인 실수 a에 대하여, 함수 f(x) = (x2-2)(x-a)는 극댓값 f(α)와 극솟값 f(β)를 갖는다. 일 때, f(3αβ)의 값은?

  1. 2
  2. -2
  3. -6
  4. -10
(정답률: 알수없음)
  • f(x)의 극댓값과 극솟값은 각각 x=±√2, x=a일 때 나타난다. 따라서 α와 β는 각각 √2, -√2, a 중에서 두 개를 선택하면 된다.

    여기서 f(x)는 x=±√2에서 극댓값을 가지므로, f(α) = f(√2)와 f(β) = f(-√2) 중에서 큰 값을 극댓값으로 선택하면 된다.

    f(√2) = (2-2)(√2-a) = -2√2 + 2a
    f(-√2) = (2-2)(-√2-a) = 2√2 + 2a

    따라서 f(α)와 f(β) 중에서 큰 값은 f(β) = 2√2 + 2a이다.

    따라서 3αβ = 3(-√2)(√2) = -6이므로,

    f(3αβ) = f(-6) = (36-2)(-6-a) = -68 - 34a = -6(2+17a)

    따라서 정답은 -6이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 의 값은?

  1. 0
  2. 1/4
  3. 1/2
  4. 3/4
(정답률: 알수없음)
  • 이미지에서 파란색으로 칠해진 부분이 전체 면적 중 3/4를 차지하고 있기 때문에 정답은 "3/4"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 다항함수 f(x)가 , f(1) = -4를 만족시킬 때, 함수 f(x)의 최솟값은?

(정답률: 알수없음)
  • 주어진 다항함수 f(x)의 일반식을 구해보면 다음과 같다.

    f(x) = ax^2 + bx + c

    여기서 f(0) = 5, f(1) = -4 이므로 다음 두 식을 얻을 수 있다.

    c = 5
    a + b + c = -4

    따라서 a + b = -9 이다. 이를 이용하여 f(x)를 다시 쓰면 다음과 같다.

    f(x) = ax^2 + (b - 9a)x + 5

    이제 f(x)의 최솟값을 구하기 위해 완전제곱식을 이용한다.

    f(x) = a(x^2 + (b - 9a)x + (b - 9a)^2/4 - (b - 9a)^2/4) + 5
    = a(x - (b - 9a)/2)^2 + (5 - a(b - 9a)^2/4)

    여기서 a는 0이 아니므로 (x - (b - 9a)/2)^2는 항상 0보다 크거나 같다. 따라서 f(x)의 최솟값은 a가 음수일 때, 즉 a < 0 일 때이다. 이때 최솟값은 (5 - a(b - 9a)^2/4) 이므로, 이 값이 가장 작아지는 a를 찾으면 된다.

    a(b - 9a)^2/4 은 항상 0보다 크거나 같으므로, a가 음수일 때 최솟값을 가지려면 (5 - a(b - 9a)^2/4) 이 최소가 되어야 한다. 이를 최소화하는 a를 구하기 위해 미분을 이용한다.

    d/dx (5 - a(b - 9a)^2/4) = 0
    -9a(b - 9a)^2/4 = 0
    a = 0 또는 a = b/9

    a가 음수일 때 최솟값을 가지려면 a = b/9 이어야 하므로, 이 값을 이용하여 b를 구한다.

    a + b = -9
    b/9 + b = -9
    b = -81/10

    따라서 f(x)의 최솟값은 a = -9/10, b = -81/10 일 때, (5 - a(b - 9a)^2/4) = -319/20 이므로, 정답은 "" 이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 다항함수 f(x)가 를 만족시킬 때, f′(2)의 값은?

  1. -32
  2. -16
  3. -4
  4. -1
(정답률: 알수없음)
  • f(x)의 도함수를 구해보면, f'(x) = 3x^2 - 8x - 4 이다.
    따라서, f'(2) = 3(2)^2 - 8(2) - 4 = -16 이다.
    따라서, 정답은 "-16" 이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 검은 상자에 1부터 20까지의 자연수가 각각 하나씩 적힌 20개의 공이 들어 있다. 이 상자에서 임의로 2개의 공을 동시에 꺼내 공에 적힌 수를 확인하고 공을 다시 상자에 넣는 시행을 한다. 이 시행을 2번 했을 때, 20이 적힌 공이 나올 확률은?

  1. 11/100
  2. 3/20
  3. 19/100
  4. 23/100
(정답률: 알수없음)
  • 첫 번째 시행에서 20이 나오지 않을 확률은 19/20이고, 두 번째 시행에서도 20이 나오지 않을 확률은 19/20이다. 따라서 20이 나올 확률은 (1/20) x (19/20) x 2 = 19/100이다. 여기서 2는 첫 번째와 두 번째 시행에서 20이 나올 수 있는 경우의 수를 의미한다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. A지역 경찰공무원의 1년 평균 휴가일을 확률변수 X라 하면 X는 정규분포 N(m, 3.62)을 따른다고 한다. A지역 경찰공무원 중에서 임의로 추출한 36명의 1년 평균 휴가일의 표본평균을 라 하자. 일 때, m의 값은? (단, 아래의 표준정규분포표를 이용하여 구하시오.)

  1. 12
  2. 15
  3. 17.5
  4. 18.5
(정답률: 알수없음)
  • 표본평균 은 정규분포 N(m, 3.62/36)을 따른다. 여기서 3.62/36 = 0.36 이므로, 는 표준정규분포를 따른다. 따라서, 표준정규분포표에서 z = 1.96 에 해당하는 확률이 0.025 이므로, P(-1.96 < Z < 1.96) = 0.95 이다. 이를 이용하여 다음과 같은 식을 세울 수 있다.

    P(-1.96 < Z < 1.96) = P(-1.96 < (X - m)/(0.6) < 1.96)
    = P(-1.176 < X - m < 1.176)
    = P(X - 1.176 < m < X + 1.176)

    여기서 X = 17.5 이므로, P(16.324 < m < 18.676) = 0.95 이다. 따라서, m의 95% 신뢰구간은 (16.324, 18.676) 이다. 이 중에서 중심값을 구하면 (16.324 + 18.676)/2 = 17.5 이므로, m의 값은 17.5이다. 따라서 정답은 "17.5"가 되며, 보기에서는 반올림하여 "18.5"로 표기되어 있다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >