2026년 9월 고2 학력평가 수학 19번 문제 해설 (절댓값이 있는 지수방정식)


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19

1등급 갈림길
4점
2026년 9월 고2 전국연합학력평가 · 수학
  • 수학Ⅰ · 지수
  • 절댓값이 있는 지수방정식
  • 등차수열
  • 그래프의 평행이동
  • 경계 포함 경우 분류
2026년 9월 고2 학력평가 수학 19번 문제

해설을 보기 전에 위 문제를 한 번 더 풀어보세요. 아래 핵심 내용만 확인해도 실마리가 잡힙니다.

출제의도

이 문항은 지수방정식 문제를 수직선 위 네 점의 간격 맞추기 문제로 바꾸는 문항입니다. 곱이 0이라는 조건에서 f(x) = 14와 f(x−k) = 14 두 줄이 나오고, 각각 해가 두 개씩이므로 후보는 모두 네 개입니다. 이때 f(x−k)는 f(x)의 그래프를 오른쪽으로 k만큼 민 것이므로, 뒤쪽 두 해는 앞쪽 두 해를 통째로 k만큼 민 값입니다. 등차수열이라는 조건은 이 네 수를 크기순으로 세웠을 때 이웃한 간격이 모두 같다는 뜻입니다.

19번에 놓인 이유는 계산량이 아니라 경계 경우의 처리에 있습니다. 1과 5/2 사이에 1+k가 들어가느냐, 딱 겹치느냐, 뒤로 넘어가느냐에 따라 나열 순서 자체가 달라집니다. 등호 경우를 “값이 겹치니까 등차수열이 아니다”라고 지워 버린 학생이 마지막에 답을 못 찾도록 설계된 자리입니다.

풀이에 필요한 핵심 내용

① 절댓값은 반드시 두 줄로 벗긴다
|4ˣ − 18| = 14 → 4ˣ = 32 또는 4ˣ = 4
밑을 2로 통일하면 2²ˣ = 2⁵, 2²ˣ = 2²이므로 x = 5/2 또는 x = 1입니다. 음의 분기를 빠뜨리면 해가 하나뿐이라 수열 자체가 만들어지지 않습니다.
② f(x−k)의 해는 f(x)의 해를 k만큼 민 것
x − k = 1 또는 5/2 → x = 1+k, 5/2+k
두 번째 방정식을 처음부터 다시 풀 필요가 없습니다. 앞에서 구한 두 값에 k를 더하기만 하면 됩니다.
③ 등차수열은 “크기순 나열 + 간격 일정”
a₂ − a₁ = a₃ − a₂ = a₄ − a₃
문제가 말하는 수열은 서로 다른 실수 x의 값을 크기순으로 세운 것입니다. 값이 겹치면 그 값은 한 번만 등장하고 항의 개수가 줄어듭니다.
④ 갈리는 지점은 1+k와 5/2 사이뿐
k > 0 → 1 < 1+k, 5/2 < 5/2+k (항상 성립)
가장 작은 값은 1, 가장 큰 값은 5/2+k로 고정입니다. 순서가 흔들리는 것은 가운데 두 자리이므로 1+k와 5/2의 대소만 세 갈래로 나누면 됩니다.
정답 확인

정답 ⑤   모든 양수 k의 합 = 3/4 + 3/2 + 3 = 21/4

상세 해설

2026년 9월 고2 학력평가 수학 19번 상세 해설 1

더 빠른 풀이 · 간격 3/2짜리 두 쌍을 겹쳐 보기

세 경우를 각각 방정식으로 세우지 않고, 수직선 위에서 점을 밀어 보면 세 답이 한눈에 나옵니다.

1단계 앞쪽 두 해는 1과 5/2, 간격은 3/2입니다. 뒤쪽 두 해는 이 쌍을 오른쪽으로 k만큼 민 것이므로 간격이 똑같이 3/2입니다. 즉 간격 3/2인 막대 두 개를 k만큼 어긋나게 겹치는 문제로 바뀝니다.
2단계 등간격이 되도록 겹치는 방법은 세 가지뿐입니다. ⓐ 정확히 절반만 밀어 사이사이에 끼워 넣기 → k = 3/4(간격 3/4, 항 4개). ⓑ 한 칸만큼 밀어 한 점을 공유하기 → k = 3/2(간격 3/2, 항 3개). ⓒ 두 칸만큼 밀어 나란히 잇기 → k = 3(간격 3/2, 항 4개).
3단계 k가 3/2의 1/2배, 1배, 2배일 때만 등간격이 되는 구조입니다. 세 값을 더하면 3/4 + 3/2 + 3 = 21/4로 끝납니다.

이 방식은 각 경우를 대입해 바로 검산할 수 있다는 점이 강점입니다. k = 3/4이면 1, 7/4, 5/2, 13/4이고 간격이 모두 3/4입니다. k = 3이면 1, 5/2, 4, 11/2로 간격이 모두 3/2입니다.

실수를 줄이는 노하우

  • 절댓값을 벗길 때 4ˣ = 4쪽 분기를 놓치는 실수가 가장 많습니다. 해가 두 개만 남으면 어떤 k를 넣어도 두 항짜리 수열이라 항상 등차수열이 되어 버립니다. |A| = 14는 A = 14와 A = −14 두 줄로 먼저 써 놓고 시작하세요.
  • 4ˣ = 32에서 x = 2로 넘어가지 마세요. 밑을 2로 통일해 2²ˣ = 2⁵로 만들면 x = 5/2입니다. 이 값이 어긋나면 이후 간격 계산이 전부 무너집니다.
  • 경계 k = 3/2를 버리지 마세요. 이때 1+k = 5/2로 값이 겹쳐 나열되는 수는 1, 5/2, 4의 세 개이고, 이것도 간격 3/2인 등차수열입니다. 이 경우를 빼면 합이 15/4가 되는데 선지에 없는 값입니다. 선지에 없는 값이 나오면 찍지 말고 경계부터 다시 확인하세요.
  • 1+k > 5/2인 경우에 (1+k) − 5/2를 k − 1로 잘못 계산하면 k = 5/2가 나오고 합이 19/4가 되어 ①로 흘러갑니다. 1 − 5/2 = −3/2이므로 반드시 분수 그대로 쓰세요.
  • 마지막에 구한 세 값을 수직선에 직접 찍어 간격을 확인하세요. 15초면 끝나고 분류 누락과 부호 실수를 동시에 잡아냅니다.

풀이 영상

풀이 과정을 영상으로 한 번 더 확인하려면 재생 버튼을 누르세요.


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