2002-06 2002학년도 6월 고3 전국연합학력평가 수리영역[예체능계](수학)

2002학년도 6월 고3 전국연합학력평가 수리영역[예체능계](수학)의 문제를 제공합니다.
본 자료는 서울교육청에서 출제하였으며,
고등학교 3학년 학생을 대상으로 2002년 6월 12일 (수)에 시행되었습니다.

2002학년도 6월 고3 전국연합학력평가

수리영역[예체능계](수학)

시행 : 2002.6.12(수)
대상 : 고등학교 3학년
출제 : 서울교육청

사진, 그림, 듣기파일 등은 빠져 있으며,
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원본 파일은 https://korea-test.tistory.com/에 있습니다.

$(1+2 i )^{2} (1-2 i )^{2}$의 값은? (단, $i= \sqrt{-1}$이다.)

① $5$

② $9$

③ $15$

④ $25$

⑤ $50$

두 실수 $x$, $y$에 대하여 $$x+y = \sqrt{\sqrt{3} + \sqrt{2}},\,\,\,\,x-y = \sqrt{\sqrt{3} - \sqrt{2}}$$일 때, $x^{2} +y^{2}$의 값은?

① $1$

② $\sqrt{2}$

③ $\sqrt{3}$

④ $2$

⑤ $\sqrt{6}$

다항식 $f (x)$를 $x^{2} - 2 x + 3$으로 나누었을 때의 몫이 $x + 2$이고, 나머지가 $x - 6$이라 할 때, $f (x)$의 계수들의 총합은?

① $1$

② $2$

③ $3$

④ $4$

⑤ $5$

$\log_{a} 3=2$, $\log_{b} 3=5$일 때, $\log_{b} a$의 값은?

① $\dfrac{5}{2}$

② $\dfrac{2}{5}$

③ $\dfrac{2}{3}$

④ $\dfrac{3}{2}$

⑤ $\dfrac{3}{5}$

$\sin \dfrac{7}{6} \pi \cdot \cos \dfrac{5}{6} \pi $의 값은?

① $- \dfrac{\sqrt{3}}{4}$

② $- \dfrac{1}{4}$

③ $1$

④ $\dfrac{1}{4}$

⑤ $\dfrac{\sqrt{3}}{4}$

두 다항함수 $f (x)=2x+2$, $g (x)=x^{2} -1$에 대하여 $(f^{-1} \circ g)(3)$의 값은? (단, $f^{-1} (x)$는 $f (x)$의 역함수이다.)

① $2$

② $3$

③ $4$

④ $5$

⑤ $6$

전체집합 $U$에 대하여 두 조건 $p$, $q$의 진리집합을 각각 $P$, $Q$라 하자. 명제 $p \to\, \, \sim q$가 참일 때, 다음 중 항상 옳은 것은?

① $P \cup Q =U$

② $P - Q = P$

③ $Q - P = \phi $

④ $P \cap Q = P$

⑤ $P \cup Q = P$

다음 중 다항식 $x^{4} - x^{3} + x^{2} - x$의 인수가 아닌 것은?

① $x^{2} - 1$

② $x^{2} + 1$

③ $x^{2} - x$

④ $x^{3} + x$

⑤ $x - 1$

$A= \left\{ 1, 2, 3, 4, 5\right\}$, $B=\left\{x \,|\, x\text{는 12의 약수}\right\}$일 때, $A - B$의 부분집합의 개수는?

① $1$

② $2$

③ $4$

④ $7$

⑤ $8$

다음 그림과 같이 반지름의 길이가 $a$인 원의 지름의 양 끝점을 $P$, $Q$라 하자. 철민이와 영수가 동시에 $P$지점을 출발하여 철민이가 원주 위를 따라 두 바퀴 도는 동안 영수는 지름을 따라 $\overline{PQ}$를 한 번 왕복하여 동시에 $P$지점에 도착하였다. 이 때, 철민이와 영수의 평균속력의 비는?

① $\pi : 1$

② $\pi : 2$

③ $2 \pi : 1$

④ $3 \pi : 2$

⑤ $\sqrt{2} \pi : 1$

다음과 같은 모양의 도형 위에 자연수를 차례로 나열하였다.
$2002$, $2003$, $2004$, $2005$의 수는 다음 중 어떤 모양으로 연결되는가?

$1 \le x \le 2$인 실수 $x$가 부등식 $x^{2} + 2 x + ( a - 3 ) \le 0$을 만족할 때, 실수 $a$의 최대값은?

① $-5$

② $-4$

③ $-3$

④ $-2$

⑤ $-1$

실수 전체의 집합을 정의역으로 하는 함수 $f (x) = [ 2 x ] - 2 [ x ]$의 치역은? (단, $[x]$는 $x$보다 크지 않은 최대의 정수이다.)

① $\left\{ 0 \right\}$

② $\left\{ -1, 0 \right\}$

③ $\left\{ -1, 1 \right\}$

④ $\left\{ 0, 1 \right\}$

⑤ $\left\{ -1, 0, 1 \right\}$

로그함수 $y = \log_{2} x$의 그래프가 있다. 오른쪽 그림과 같이 가로, 세로의 길이가 각각 $2$, $1$인 직사각형 $A B C D$의 꼭지점 $C$가 이 그래프 위를 움직일 때 점 $A$가 그리는 도형의 방정식은? (단, 변 $AB$는 항상 $y$축과 평행하다.)

① $y = \log_{2} ( x-2 )-1$

② $y = \log_{2} ( x+2 )+1$

③ $y = \log_{2} ( 2 x+1 )$

④ $y = \log_{2} 2 x +1$

⑤ $y = \log_{2} 2 x -1$

다음은 $5$개의 양수 $a_{1}$, $a_{2}$, $a_{3}$, $a_{4}$, $a_{5}$에 대하여 두 수 $$A=a_{1} +a_{2} +a_{3} +a_{4} +a_{5}, \,\,\,\,B= \dfrac{1}{a_{1}} + \dfrac{1}{a_{2}} + \dfrac{1}{a_{3}} + \dfrac{1}{a_{4}} + \dfrac{1}{a_{5}}$$에 대한 설명이다.

$A+B=(a_{1} +a_{2} +a_{3} +a_{4} +a_{5} )+ \left( \dfrac{1}{a_{1}} + \dfrac{1}{a_{2}} + \dfrac{1}{a_{3}} + \dfrac{1}{a_{4}} + \dfrac{1}{a_{5}} \right)$
  $= \left( a_{1} + \dfrac{1}{a_{1}} \right) + \left( a_{2} + \dfrac{1}{a_{2}} \right) + \cdots + \left( a_{5} + \dfrac{1}{a_{5}} \right)$
  $ \ge\fbox{　 ㈎ 　} $ $\cdots$ ㉠
그런데, $A < 5$이고 $B < 5$이면 ㉠에 모순이다.
따라서, $\fbox{　 　 　 　 ㈏ 　 　 　 　}$

위의 과정에서 ㈎, ㈏에 알맞은 것은?

① $5$ / $A$, $B$ 중 적어도 하나는 $5$ 이상이다.

② $5$ / $A$, $B$는 모두 $5$ 이상이다.

③ $10$ / $A$, $B$ 중 적어도 하나는 $5$ 이상이다.

④ $10$ / $A$, $B$는 모두 $5$ 이상이다.

⑤ $10$ / $A$, $B$는 모두 $5$보다 작다.

다음은 원에 내접하는 사각형 $ABCD$의 두 대각선이 점 $P$에서 만날 때, 부등식 $$\dfrac{\overline{AB}}{\overline{CD}} + \dfrac{\overline{CD}}{\overline{AB}} + \dfrac{\overline{BC}}{\overline{AD}} + \dfrac{\overline{AD}}{\overline{BC}} \le \dfrac{\overline{PA}}{\overline{PC}} + \dfrac{\overline{PC}}{\overline{PA}} + \dfrac{\overline{PB}}{\overline{PD}} + \dfrac{\overline{PD}}{\overline{PB}}$$가 성립함을 증명한 것이다.

오른쪽 그림과 같이 $\overline{AB} = a$, $\overline{BC} = b$, $\overline{CD} = c$, $\overline{DA} = d$라 하고,
$\overline{PA} = w$, $\overline{PB} = x$, $\overline{PC} = y$, $\overline{PD} = z$라 하면
$\triangle ABC : \triangle ACD= x: \fbox{　 ㈎ 　}= a b : c d$
$\therefore$ $\dfrac{x}{\fbox{　 ㈎ 　}} = \dfrac{a b}{c d}$
같은 방법으로 $\dfrac{w}{y} = \dfrac{a d}{\fbox{　 ㈏ 　}}$
따라서, $\dfrac{x}{z} + \dfrac{w}{y} \ge 2 \cdot \fbox{　 ㈐ 　}$
같은 방법으로
$\dfrac{z}{x} + \dfrac{y}{w} \ge 2 \cdot \dfrac{c}{a}$, $\dfrac{x}{z} + \dfrac{y}{w} \ge 2 \cdot \dfrac{b}{d}$, $\dfrac{z}{x} + \dfrac{w}{y} \ge 2 \cdot \dfrac{d}{b}$
변끼리 더하여 정리하면
$\dfrac{w}{y} + \dfrac{y}{w} + \dfrac{x}{z} + \dfrac{z}{x} \ge \dfrac{a}{c} + \dfrac{c}{a} + \dfrac{b}{d} + \dfrac{d}{b}$
따라서 주어진 부등식은 성립한다.

위 증명 과정에서 ㈎, ㈏, ㈐에 알맞는 것을 순서대로 적으면?

① $y$, $ac$, $\dfrac{a}{c}$

② $y$, $bc$, $\dfrac{a}{c}$

③ $z$, $ab$, $\dfrac{b}{c}$

④ $z$, $ac$, $\dfrac{a}{c}$

⑤ $z$, $bc$, $\dfrac{a}{c}$

두 개의 직각삼각형 $ABC$, $ADE$가 그림과 같이 겹쳐져 있다. $\angle ACB=60˚ $, $\angle AED=45˚ $, $\overline{AC} = \overline{AE} =6$일 때 겹쳐진 부분인 삼각형 $ADF$의 넓이는?

① $3 \sqrt{2}$

② $4 \sqrt{2}$

③ $3 \sqrt{3}$

④ $4 \sqrt{3}$

⑤ $5 \sqrt{3}$

$A=\left\{ 1, 2, 3\right\}$에서 $A$로의 함수 $f$가 두 조건

ⅰ) 함수 $f$는 일대일대응이다.
ⅱ) 합성함수 $f \circ f \circ f$는 함수 $f$와 같다.

를 만족하는 함수 $f$의 개수는?

① $1$

② $2$

③ $3$

④ $4$

⑤ $5$

오른쪽 그림과 같이 크기가 같은 정육면체 $18$개로 만들어진 직육면체가 있다. 이 도형에서 $3$개의 정육면체를 들어내어 아래 [그림1], [그림2], [그림3]과 같은 입체도형 $3$개를 만들었다. 이 세 도형의 겉넓이를 각각 $S_{1}$, $S_{2}$, $S_{3}$라 할 때 다음 중 $S_{1}$, $S_{2}$, $S_{3}$의 대소관계로 옳은 것은?

① $S_{1} =S_{2} =S_{3}$

② $S_{1} < S_{2} < S_{3}$

③ $S_{1} < S_{3} < S_{2}$

④ $S_{2} < S_{1} < S_{3}$

⑤ $S_{2} < S_{3} < S_{1}$

$x$, $y$에 대한 연립방정식 $\begin{cases}y = -| x - 1 | + 1 \\ y = \dfrac{1}{2} | x - k | \end{cases}$가 서로 다른 두 쌍의 해를 갖기 위한 정수 $k$의 개수는?

① $1$

② $2$

③ $3$

④ $4$

⑤ $5$

곡선 $y = x^{2} +1$ 위의 한 점과 직선 $y = x-1$ 위의 한 점을 두 꼭지점으로 하는 정사각형을 만든다. 이 때, 이 정사각형의 넓이의 최소값은?

① $\dfrac{43}{64}$

② $\dfrac{45}{64}$

③ $\dfrac{47}{64}$

④ $\dfrac{49}{64}$

⑤ $\dfrac{51}{64}$

세 변의 길이가 각각 $5$, $7$, $8$인 $\triangle ABC$의 외접원의 반지름의 길이는 $\dfrac{7}{\sqrt{3}}$이다. 호 $AB$, $BC$, $CA$ 위의 세 점 $P$, $Q$, $R$에 대하여 $\triangle APB$, $\triangle BQC$, $\triangle CRA$가 모두 이등변삼각형일 때, 육각형 $APBQCR$의 넓이는?

① $18 \sqrt{3}$

② $20 \sqrt{3}$

③ $30 \sqrt{3}$

④ $\dfrac{68 \sqrt{3}}{3}$

⑤ $\dfrac{70 \sqrt{3}}{3}$

오른쪽 그림과 같이 반지름의 길이가 1인 원 $O$의 원주 위의 한 정점 $A$에서 동점 $P$가 출발하여 시계방향으로 한 바퀴 회전한다. 이 때, 호 $AP$의 길이를 $x$라 하고 $f (x) = 2- \overline{AP}^{2}$으로 정의할 때, 함수 $f (x)$의 그래프의 개형은?

어느 핵발전소에서 사고로 방사능 물질 $1000$kg이 유출되어 대기를 오염시켰다. 사고가 일어나고 $t$년 후의 대기중의 이 물질의 양 $A$는 $$A=1000 \left( \dfrac{1}{2} \right)^{t\over30}$$이라고 한다. 대기 중에 남아있는 이 물질의 양이 처음으로 $100$kg 이하가 되는 것은 사고 후 몇 년째부터인가? (단, $\log 2=0.30$으로 계산한다.)

① $90$년

② $100$년

③ $110$년

④ $120$년

⑤ $130$년

이차방정식 $x^{2} - 3 x + 4 = 0$의 두 근을 $\alpha$, $\beta $라 할 때, $(3 \alpha -4)(3 \beta -4)$의 값을 구하시오.

두 양수 $x$, $y$가 $(x+2y)^{2} -2(x+2y)-3=0$을 만족할 때, $x + 2 y$의 값을 구하시오.

다음 두 원 $$(x-3)^{2} +(y-4)^{2} =16,\,\,\,\,(x-a)^{2} +(y-b)^{2} =4$$가 서로 외접할 때, $\sqrt{a^{2} +b^{2}}$의 최대값을 구하시오.

오른쪽 그림과 같이 $y$축 위의 점 $P$에서 $x$축에 평행한 직선을 그어 두 곡선 $y=\log_{1\over2} x$, $y=\log_{2} x$의 그래프가 만나는 점을 각각 $Q$, $R$라 하자. $\overline{QR}$의 길이가 2이고 점 $Q$와 $R$의 $x$좌표를 각각 $a$, $b$라 할 때, $a^{2} + b^{2}$의 값을 구하시오. (단, $0 < a < 1 < b$이다.)

자연수 전체의 집합에서 정의된 함수 $f$가 다음 두 조건을 만족한다.

ⅰ) $p$가 소수이면 $f (p)=p$
ⅱ) 임의의 두 자연수 $a$, $b$에 대하여 $f (ab)=f (a)+f (b )$

이 때, $f (100)$의 값을 구하시오.

다음 그림과 같이 $P$지점에서 $40$m 떨어진 곳에 높이 $40$m, 너비 $20$m인 건물이 있다. $P$지점에서 공을 쏘아 올려 건물 반대편 $R$지점으로부터 $20$m 떨어진 $S$지점에 맞추려고 한다. 공을 발사할 때, 공이 그리는 포물선의 최고점의 높이는 적어도 몇 m를 초과하여야 하는지 반올림하여 소수점 아래 둘째 자리까지 구하시오. (단, 네 지점 $P$, $Q$, $R$, $S$는 일직선 위에 있다.)