공통수학1나머지정리와 인수분해수능 기출심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

다항식 보간 빈칸

문제

다음은 nn차 다항식 P(x)P ( x )P(k)=kk+1(k=0,1,2,,n)\displaystyle P ( k ) = \frac{k}{k + 1} ( k = 0 , 1 , 2 , \cdots , n ) 를 만족시킬 때, P(n+1)P ( n + 1 )의 값을 구하는 과정이다.

nn차 다항식 P(x)P ( x )(k+1)P(k)k=0(k=0,1,2,,n)( k + 1 ) P ( k ) - k = 0 ( k = 0 , 1 , 2 , \cdots , n ) 을 만족시킨다. Q(x)=(x+1)P(x)xQ ( x ) = ( x + 1 ) P ( x ) - x 라 두면 Q(x)Q ( x )n+1n + 1차 다항식이고 Q(0)=Q(1)=Q(2)==Q(n)=0Q ( 0 ) = Q ( 1 ) = Q ( 2 ) = \cdots = Q ( n ) = 0 이므로 00이 아닌 상수 aa에 대하여 Q(x)=ax(x1)(x2)(xn)Q ( x ) = a x ( x - 1 ) ( x - 2 ) \cdots ( x - n ) 으로 나타낼 수 있다. 따라서 (x+1)P(x)x( x + 1 ) P ( x ) - x=ax(x1)(x2)(xn)= a x ( x - 1 ) ( x - 2 ) \cdots ( x - n ) \cdots \text{㉠} 이다. \text{㉠}의 양변에 x=1x = - 1을 대입하면 a=(1)n+1()\displaystyle a = \frac{( - 1 ) ^{n + 1}}{\square {( \text{가} )}} 이고, \text{㉠}의 양변에 x=n+1x = n + 1을 대입하여 정리하면 (n+2)P(n+1)(n+1)=()( n + 2 ) P ( n + 1 ) - ( n + 1 ) = \square {( \text{나} )} 이므로 P(n+1)=()+n+1n+2\displaystyle P ( n + 1 ) = \frac{\square {( \text{나} )} + n + 1}{n + 2} 이다. 따라서 nn이 홀수이면 P(n+1)=1P ( n + 1 ) = 1이고, nn이 짝수이면 P(n+1)=()P ( n + 1 ) = \square {( \text{다} )}이다.

위의 과정에서 (가), (나), (다)에 알맞은 식을 각각 f(n),g(n),h(n)f ( n ) , g ( n ) , h ( n )이라 할 때, f(4)×g(5)h(6)\displaystyle \frac{f ( 4 ) \times g ( 5 )}{h ( 6 )}의 값은? [4점] 150150155155160160165165170170

정답 보기

자료 내려받기

아직 올라온 파일이 없습니다.

해설

[출제의도] 인수정리를 이용하여 식의 값 구하기 nn차 다항식 P(x)P ( x )(k+1)P(k)k=0(k=0,1,2,,n)( k + 1 ) P ( k ) - k = 0 ( k = 0 , 1 , 2 , \cdots , n ) 을 만족시킨다. Q(x)=(x+1)P(x)xQ ( x ) = ( x + 1 ) P ( x ) - x 라 두면 Q(x)Q ( x )n+1n + 1차 다항식이고 Q(0)=Q(1)=Q(2)==Q(n)=0Q ( 0 ) = Q ( 1 ) = Q ( 2 ) = \cdots = Q ( n ) = 0 이므로 00이 아닌 상수 aa에 대하여 Q(x)=ax(x1)(x2)(xn)Q ( x ) = a x ( x - 1 ) ( x - 2 ) \cdots ( x - n ) 으로 나타낼 수 있다. 따라서 (x+1)P(x)x( x + 1 ) P ( x ) - x =ax(x1)(x2)(xn)= a x ( x - 1 ) ( x - 2 ) \cdots ( x - n ) \cdots \text{㉠} 이다. \text{㉠}의 양변에 x=1x = - 1을 대입하면 a=(1)n+1(n+1)!\displaystyle a = \frac{( - 1 ) ^{n + 1}}{\square {( n + 1 ) !}} 이고, \text{㉠}의 양변에 x=n+1x = n + 1을 대입하여 정리하면 (n+2)P(n+1)(n+1)=(1)n+1( n + 2 ) P ( n + 1 ) - ( n + 1 ) = \square {( - 1 ) ^{n + 1}} 이므로 P(n+1)=(1)n+1+n+1n+2\displaystyle P ( n + 1 ) = \frac{\square {( - 1 ) ^{n + 1}} + n + 1}{n + 2} 이다. 따라서 nn이 홀수이면 P(n+1)=1P ( n + 1 ) = 1이고, nn이 짝수이면 P(n+1)=nn+2\displaystyle P ( n + 1 ) = \square {\frac{n}{n + 2}}이다. ∴ f(4)×g(5)h(6)=160\displaystyle \frac{f ( 4 ) \times g ( 5 )}{h ( 6 )} = 160

태그

비슷한 문제 더 보기

← 전체 문제 목록으로