고등학교 1학년 대수학 문제

정답 및 동영상 풀이가 포함된 26개의 연습 문제

다음 대수학 문제는 고등학교 1학년 학생들을 위해 설계되었습니다. 식의 간소화, 인수분해, 일차 및 이차방정식 풀이, 그리고 함수 다루기를 다룹니다. 아래의 대화형 상자를 사용하여 상세한 단계별 풀이를 확인하세요.

문제 1 - 10

문제 1: 세제곱과 값이 같은 실수는 무엇입니까?

방정식 \( x^3 = x \)를 세웁니다.

양변에서 \( x \)를 뺍니다: \( x^3 - x = 0 \).

\( x \)를 인수분해합니다: \( x(x^2 - 1) = 0 \).

합차 공식을 이용하여 인수분해합니다: \( x(x - 1)(x + 1) = 0 \).

정답: 0, 1, -1

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문제 2: \( 4 \times 10^{-2} \)를 소수로 쓰세요.

지수 \(-2\)는 소수점을 왼쪽으로 2자리 이동함을 나타냅니다.

정답: 0.04

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문제 3: \( 0.12 \times 10^{-3} \)를 소수로 쓰세요.

지수 \(-3\)은 0.12의 현재 위치에서 소수점을 왼쪽으로 3자리 이동함을 나타냅니다.

정답: 0.00012

문제 4: \( 2 \log_3 x + \log_3 5 \)를 하나의 로그식으로 쓰세요.

로그의 거듭제곱 법칙 \( a \log_b(c) = \log_b(c^a) \)을 사용합니다:
\( 2 \log_3 x = \log_3(x^2) \)

로그의 곱셈 법칙 \( \log_b(m) + \log_b(n) = \log_b(m \cdot n) \)을 사용합니다:
\( \log_3(x^2) + \log_3 5 = \log_3(5x^2) \)

정답: \( \log_3(5x^2) \)

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문제 5: 대수식 \( 6x^2 - 21xy + 8xz - 28yz \)를 인수분해하세요.

그룹화하여 인수분해합니다. 앞의 두 항과 뒤의 두 항을 묶습니다:
\( (6x^2 - 21xy) + (8xz - 28yz) \)

각 그룹에서 공통인수를 묶어냅니다:
\( 3x(2x - 7y) + 4z(2x - 7y) \)

공통 다항식 \( (2x - 7y) \)를 묶어냅니다:

정답: \( (2x - 7y)(3x + 4z) \)

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문제 6: 대수식 \( (x - 1)^2 - (y - 2)^2 \)를 인수분해하세요.

\( A = (x - 1) \), \( B = (y - 2) \)일 때 합차 공식 \( A^2 - B^2 = (A - B)(A + B) \)을 사용합니다:

\( [ (x - 1) - (y - 2) ] [ (x - 1) + (y - 2) ] \)

괄호 안의 식을 간단히 합니다:
\( (x - 1 - y + 2)(x - 1 + y - 2) \)

정답: \( (x - y + 1)(x + y - 3) \)

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문제 7: 대수식 \( x^2 - z^4 \)를 인수분해하세요.

합차 공식을 적용하기 위해 \( z^4 \)을 \( (z^2)^2 \)으로 다시 씁니다:

\( x^2 - (z^2)^2 \)

합차 공식을 적용합니다:

정답: \( (x - z^2)(x + z^2) \)

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문제 8: \( x = 3 \), \( y = 5 \)일 때 대수식 \( |-2 x - y + 3| \)의 값을 구하세요.

주어진 값을 절댓값 식에 대입합니다:

\( |-2(3) - 5 + 3| \)
\( = |-6 - 5 + 3| \)
\( = |-11 + 3| \)
\( = |-8| \)

정답: 8

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문제 9: 대수식 \( -2(x - 3) + 4(-2 x + 8) \)을 간단히 하세요.

괄호에 항을 분배합니다:

\( -2x + 6 - 8x + 32 \)

동류항을 결합합니다:

정답: \( -10x + 38 \)

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문제 10: \( (x + 3)(x - 3) - (-x - 9) \)를 전개하고 간단히 하세요.

합차 공식 \( (x + 3)(x - 3) \)을 전개합니다:

\( x^2 - 9 \)

두 번째 항에 마이너스 부호를 분배합니다:

\( x^2 - 9 + x + 9 \)

동류항을 결합합니다 (9와 -9는 상쇄됨):

정답: \( x^2 + x \)

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문제 11 - 20

문제 11: \( a(x + y) = a x + a y \)를 작성하는 데 사용되는 성질은 무엇입니까?

이 대수적 성질은 덧셈에 대한 곱셈의 분배를 보여줍니다.

정답: 분배 법칙 (분배성)

문제 12: \( \frac{8x^3}{2x^{-3}} \)을 간단히 하세요.

계수를 나눕니다: \( 8 / 2 = 4 \).

지수의 몫의 법칙 \( \frac{x^a}{x^b} = x^{a - b} \)을 사용합니다:
\( x^{3 - (-3)} = x^{3 + 3} = x^6 \)

정답: \( 4x^6 \)

문제 13: \( (-a^2b^3)^2(c^2)^0 \)을 간단히 하세요.

먼저, 0이 아닌 모든 밑의 0제곱은 1임을 상기하세요. 따라서 \( (c^2)^0 = 1 \)입니다.

지수를 곱하여 첫 번째 항을 제곱합니다:
\( (-1)^2 \cdot (a^2)^2 \cdot (b^3)^2 = 1 \cdot a^4 \cdot b^6 \)

정답: \( a^4b^6 \)

문제 14: 점 \( (-2, k) \)가 직선 \( -3 x + 3 y = 4 \) 위에 있기 위한 \( k \)의 값은 얼마입니까?

방정식에 \( x = -2 \)와 \( y = k \)를 대입합니다:

\( -3(-2) + 3(k) = 4 \)
\( 6 + 3k = 4 \)

양변에서 6을 뺍니다:
\( 3k = -2 \)

3으로 나눕니다:

정답: \( k = -2/3 \)

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문제 15: 연립방정식 \( \{2x+6y=-2; -3x+ay=4\} \)가 해가 없도록 하는 \( a \)의 값은 무엇입니까?

직선들이 평행하여 기울기는 같고 y절편은 다를 때 일차연립방정식은 해가 없습니다.

첫 번째 직선의 기울기를 찾습니다: \( 6y = -2x - 2 \Rightarrow y = -1/3x - 1/3 \) (기울기는 \(-1/3\)).

두 번째 직선의 기울기를 찾습니다: \( ay = 3x + 4 \Rightarrow y = (3/a)x + 4/a \) (기울기는 \(3/a\)).

두 기울기를 서로 같다고 둡니다:
\( -1/3 = 3/a \)
대각선으로 곱하여 \(a\)를 풉니다: \( -a = 9 \Rightarrow a = -9 \).

정답: \( a = -9 \)

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문제 16: 순서쌍 \( (x,y) \): (0,-4), (4,-20), (-4,12), (8,-36)에 대한 방정식을 찾으세요.

점 (0, -4)와 (4, -20)을 사용하여 기울기(\(m\))를 먼저 찾습니다:
\( m = \frac{-20 - (-4)}{4 - 0} = \frac{-16}{4} = -4 \).

y절편(\(b\))은 \(x = 0\)일 때 주어지므로 -4입니다.

\( y = mx + b \)를 사용합니다:

정답: C) \( y = -4x - 4 \)

문제 17: 제시된 직사각형의 넓이를 가장 잘 나타내는 공식은 무엇입니까?

다이어그램은 길이가 \( (x + 1) \)이고 너비가 \( (x - 1) \)인 직사각형을 보여줍니다. 넓이를 구하려면 서로 곱합니다:

\( \text{넓이} = (x + 1)(x - 1) \)

이를 전개하면 합차 공식이 됩니다:

정답: \( \text{넓이} = x^2 - 1 \)

직사각형 대수학 다이어그램
문제 18: 점 \( (1, -1) \)과 \( (3, 5) \)를 지나는 직선은 무엇입니까?

기울기(\(m\))를 찾습니다:
\( m = \frac{5 - (-1)}{3 - 1} = \frac{6}{2} = 3 \).

(1, -1)을 이용한 점-기울기 형태를 사용합니다:
\( y - y_1 = m(x - x_1) \)
\( y - (-1) = 3(x - 1) \)
\( y + 1 = 3x - 3 \)
\( y = 3x - 4 \)

일반적으로 제시되는 객관식 형식과 맞추기 위해 전체 방정식에 2를 곱합니다:

정답: \( 2y = 6x - 8 \)

문제 19: 방정식 \( 2|3x - 2| - 3 = 7 \)을 푸세요.

절댓값 식을 분리합니다:
\( 2|3x - 2| = 10 \)
\( |3x - 2| = 5 \)

가능한 두 개의 방정식을 세웁니다:
경우 1: \( 3x - 2 = 5 \Rightarrow 3x = 7 \Rightarrow x = 7/3 \)
경우 2: \( 3x - 2 = -5 \Rightarrow 3x = -3 \Rightarrow x = -1 \)

정답: 해집합: \( \{ 7/3, -1 \} \)

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문제 20: 방정식 \( (1/2) x^2 + mx - 2 = 0 \)에서 \( x \)를 구하세요.

\( a = 1/2 \), \( b = m \), \( c = -2 \)인 이차방정식의 근의 공식 \( x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \)을 사용합니다:

\( x = \frac{-m \pm \sqrt{m^2 - 4(1/2)(-2)}}{2(1/2)} \)

\( x = \frac{-m \pm \sqrt{m^2 + 4}}{1} \)

정답: \( \{ -m \pm \sqrt{m^2 + 4} \} \)

문제 21 - 26

문제 21: \( -x^2 + 2 k x - 4 = 0 \)이 하나의 실해를 가지도록 하는 \( k \)를 찾으세요.

이차방정식은 판별식 \( D = b^2 - 4ac \)가 정확히 0일 때 하나의 실해를 가집니다.

\( D = (2k)^2 - 4(-1)(-4) = 0 \)
\( 4k^2 - 16 = 0 \)
\( 4k^2 = 16 \)
\( k^2 = 4 \)

정답: \( k = 2, k = -2 \)

문제 22: \( x^2 - 4x + 4 b = 0 \)이 두 개의 실해를 가지도록 하는 \( b \)를 찾으세요.

이차방정식은 판별식 \( D > 0 \)일 때 두 개의 실해를 가집니다.

\( D = (-4)^2 - 4(1)(4b) > 0 \)
\( 16 - 16b > 0 \)
\( 16 > 16b \)
\( 1 > b \)

정답: \( b < 1 \)인 모든 값

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문제 23: \( x \in \{1, 5, 7, 12\} \)일 때 \( f(x) = -x^2 + 7 \)의 값을 구하세요.

정의역의 각 값을 함수에 대입하여 치역을 찾습니다:

\( f(1) = -(1)^2 + 7 = -1 + 7 = 6 \)
\( f(5) = -(5)^2 + 7 = -25 + 7 = -18 \)
\( f(7) = -(7)^2 + 7 = -49 + 7 = -42 \)
\( f(12) = -(12)^2 + 7 = -144 + 7 = -137 \)

정답: \( \{6, -18, -42, -137\} \)

문제 24: 둘레가 160 cm이고 길이 = 3 × 너비인 직사각형의 가로세로 길이를 찾으세요.

직사각형의 둘레 공식은 \( P = 2L + 2W \)입니다.

공식에 \( L = 3W \)와 \( P = 160 \)을 대입합니다:
\( 160 = 2(3W) + 2W \)
\( 160 = 6W + 2W \)
\( 160 = 8W \)
\( W = 20 \)

너비가 20이면 길이는 \( 3 \times 20 = 60 \)입니다.

정답: 너비 = 20 cm, 길이 = 60 cm

문제 25: 간소화하기: \( |- x| + |3 x| - |- 2 x| + 3|x| \).

절댓값 성질 \( |-a| = |a| \)를 사용합니다:

\( |-x| = |x| \)
\( |3x| = 3|x| \)
\( |-2x| = 2|x| \)

이를 다시 식에 대입합니다:
\( |x| + 3|x| - 2|x| + 3|x| \)

동류항을 결합합니다: \( (1 + 3 - 2 + 3)|x| = 5|x| \).

정답: \( 5|x| \)

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문제 26: \( (x^2 - y^2) = 10 \)이고 \( (x + y) = 2 \)일 때, \( x \)와 \( y \)를 찾으세요.

합차 공식을 인수분해합니다: \( (x - y)(x + y) = 10 \).

방정식에 \( (x + y) = 2 \)를 대입합니다:
\( (x - y)(2) = 10 \)
\( x - y = 5 \)

이제 간단한 일차연립방정식이 생겼습니다:
1) \( x + y = 2 \)
2) \( x - y = 5 \)

\( y \)를 소거하기 위해 두 방정식을 더합니다:
\( 2x = 7 \Rightarrow x = 3.5 \).

\( x = 3.5 \)를 첫 번째 방정식에 다시 대입합니다: \( 3.5 + y = 2 \Rightarrow y = -1.5 \).

정답: \( x = 3.5, y = -1.5 \)

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