Page 8 - 수학(하) 풀이
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                                        5
                   -+
               이때  a    2 # 이고  a +  2 $ 이므로                     052
                             3
                   1
                a $ 이고  a $ 이다.                                  1단계    p  가   ~q  이기 위한 충분조건이면  p (  ~q 이고
                         3
               따라서  a $ 이므로 자연수  a 의 최솟값은  3 이다.                 q  가  ~r 이기 위한 필요조건이면  q '   ~r 이다.
               049                                               p 는  ~q 이기 위한 충분조건이므로  p (       ~,
                                                                                                   q
                1단계   q 는  p 이기 위한 충분조건이고  r 는  q 이기 위한          q 는  ~r 이기 위한 필요조건이므로  q '      ~r 이다.
                                                                           q
                                                                                                       r
               충분조건이면  R 1    Q 1  P 이다.                         이때  ~r ( 이면 그 대우도 참이므로  ~q ( 이다.
                                                                                        r
                                                                                                   r
                                                                               q
                                                ,
                         ,
               세 조건  ,pq r 의 진리집합을 각각  ,PQ R 라 하면                그러므로  p (    ~, ~q ( 에서  p ( 이다.
                 : p 2 -  5 $  7 , px $ 이므로  P = "  | xx $  6, 이다.  따라서 항상 참인 명제는  p $    r 이다.
                                  6
                   x
                             :
                   2
                              :
                 : rx -  x 9 >  10 , r x -  x 9 -  10 >  , 0
                                2
                                                                 053
                                        1
                           1 >
                 : r ] x -  10 ]g  x + g  , 0   :rx < -  또는  x >  10 ,
                                                                 1단계    p  가는  q 이기 위한 필요조건,  p 가  r 이기 위한
                       0
               이때  x > 이므로  :rx >   10 에서  R = "  | xx >  10, 이다.
                                                                 필요충분조건이면  Q 1    P =  R 이다.
                q 는  p 이기 위한 충분조건이므로  Q 1     P 이고
                                                                 P = " a +  1 , a -  1, , Q = ! 3 -  a+ ,
                r 는  q 이기 위한 충분조건이므로  R 1     Q 이므로
                                                                             2
                                                                 R = " 2 a -  1 , a -  3, 이므로
                R 1  Q 1  P 이다.
                                                                  1 ]g   a +  1 =  3 -  , a  즉  a = 일 때
                                                                                      1
                                   P
                                                                                      "
                                      Q                          P = "  , 02, , Q = ! 2+ , R = -  , 21, 이므로  P !  R 이다.
                                          R                       2 ]g   a -  1 =  3 -  , a  즉  a = 일 때
                                                                                      2
                       6     n    10            x                P = "  , 13, , Q = ! 1+ , R = "  , 1 3, 이므로
                                                                 조건을 만족시킨다.
                                                 ,
                                                    ,
                                               ,
                6 #  n #  10이므로 자연수  n 의 값은  , 789 10이다.
                                            6
                                                                 따라서  1 ] g , 2 ] g 에서 구하는  a 의 값은  2 이다.
               따라서 모든 자연수  n 의 값의 합은
                  7
                6 +++ +    10 =  40 이다.                          054
                     8
                        9
               050                                               1단계  산술평균과 기하평균의 관계에서  a >      0 , b > 일 때,
                                                                                                      0
                        q
                1단계    p  가  이기 위한 필요조건이면  Q 1  P 이다.            a +  b  $  ab  이다. (단, 등호는  a = 일 때 성립)
                                                                                             b
                                                                   2
               두 조건  ,pq 의 진리집합을 각각  ,PQ 라 하면                     4 ]  a + g  1  +  9  l  =  4 +  36 a  +  b  +  9 =  36 a  +  b  +  13
                                                                      b b
                                                                        a  b       b    a      b   a
                p 가  q 이기 위한 필요조건이면  Q 1    P 가 성립한다.                 36 a  b
                                                                                       6
                                                                 $  2  b  #  a  +  13 =  2 # +  13 =  25 이다.
                P = "  | xa <  x <  a +  12 , x는 자연수, , Q = "  , 816,
                                                                 (단 ,  등호는  b =  6 a 일 때 성립)
                a <  8 , a +  12 >  16 이므로  4 <  a < 이다.
                                           8
                                                                 따라서 구하는 최솟값은  25 이다.
                                  ,
               따라서 자연수  a 는  ,56 7 이므로
                                                                 꼼수풀이                         등호의 성질 이용


               그 합은  5 ++  7 =  18 이다.
                         6
                                                                        1  +  9  l  =  4 +  36 a  +  b  +  9 =  36 a  +  b  +  13 에서
                                                                  4 ]
                                                                   a + g
                                                                      b b
               051                                                      a  b       b    a      b   a
                                                                 36 a  =  b , b =  36 a 2 , b =  6
                                                                          2
                        q
                1단계    p  가  이기 위한 충분조건이면  P 1  Q 이다.             b    a              a 일 때 최솟값을 가지므로
                                                                    36 a  b
                                      2
               (가) 두 실수  ,xy 에 대하여  x +  y = 이면                  식   b  +  a  +  13 에  b =  6 a 를 대입하면
                                            0
                                          2
                                                                 36 a  6 a
                                                                                  6
                                           0
                      x =  0 , y = 이므로  x +  y 3 = 이다.            6 a  +  a  +  13 =  6 + +  13 =  25 이다.
                           0
                                          1
                     그러나 반례로  x =  3 , y =- 이면
                                                                 055
                      x + y 3 = 이지만  x +  y !  0 이다.
                           0
                                       2
                                    2
                                                                                                      0
                       2
                    2
                          0
                                      0
                      x +  y = 은  x +  y 3 = 이기 위한               1단계  산술평균과 기하평균의 관계에서  a >      0 , b > 일 때,
                                                                 a +  b
                                                                                             b
                       충분  조건이다.                                   2  $  ab  이다. (단, 등호는  a = 일 때 성립)
                        q
                2단계    p  가  이기 위한 필요조건이면  P 2  Q 이다.            f x =  nx +  4 x n  +  2 $  2  nx #  4 x n  +  2 =  4 n + 이다.
                                                                                                     2
                                                                  n ]g
                                                                              2
                                 2
                                                      y
                             2
               (나)  x -  y =  0 , x =  y 이므로  x =  또는  x =- 이다.  (단 ,  등호는  x = 일 때 성립)
                                           y
                       2
                    2
                                       y
                      따라서  x -  y = 은  x = 이기 위한                 f x $  4 n + 이므로
                             2
                          2
                                                                           2
                                0
                                                                  n ]g
                       필요  조건이다.                                 f x + ]g  f x + ]g  f xg
                                                                  1 ]
                                                                            3
                                                                       2
                                                                                  2
                                                                       1
                                                                                            3
                                                                                               2 =
                                                                                    2 + ]
               따라서 (가), (나)의       안에 알맞은 것을 차례로                 $ ] 4 # +  2 + ]g  4 # + g  4 # + g  30 이다.
               적은 것은 ③이다.                                        따라서  f x + ]g  f x + ]g  f xg 의 최솟값은  30 이다.
                                                                        1 ]
                                                                             2
                                                                                  3
                                                                                                       07
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