◀ 2026년 9월 고1 학력평가 수학 전체 문항
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기본 점수 확보
3점
2026년 09월 고1 학력평가 · 수학
기본 점수 확보
3점
2026년 09월 고1 학력평가 · 수학
- 공통수학1 · 이차함수
- 제한된 구간의 최대·최소
- 표준형 변형
- 축과 구간 끝점의 거리
- 양수 조건으로 근 선택
해설을 보기 전에 위 문제를 한 번 더 풀어보세요. 아래 핵심 내용만 확인해도 실마리가 잡힙니다.
출제의도
이 문항은 구간이 문자로 주어진 이차함수의 최댓값을 다룹니다. 구간이 2−k ≤ x ≤ 5+k처럼 미지수를 품고 있어 겁을 먹기 쉽지만, 실제로 물어보는 것은 하나뿐입니다. 아래로 볼록한 포물선에서 최댓값은 어느 끝점에서 나오는가입니다.
13번에 배치된 이유는 계산이 아니라 판단에 있습니다. 최솟값이라면 축에서, 최댓값이라면 축에서 더 멀리 떨어진 끝점에서 나옵니다. 이 판단을 건너뛰고 두 끝점을 모두 계산하면 시간이 두 배로 들고, 잘못된 끝점을 고르면 k 값 자체가 달라집니다. 또 k가 양수라는 조건은 마지막에 근을 하나 버리라고 미리 깔아 둔 장치입니다.
풀이에 필요한 핵심 내용
① 표준형으로 고쳐 축을 먼저 찾는다
f(x) = x² − 6x − 2k + 9 = (x − 3)² − 2k
x² − 6x를 완전제곱으로 만들면 (x−3)² − 9이고, 여기에 −2k + 9를 더하면 상수항 9가 상쇄되어 −2k만 남습니다. 축은 x = 3이고 k가 무엇이든 축은 움직이지 않습니다.
f(x) = x² − 6x − 2k + 9 = (x − 3)² − 2k
x² − 6x를 완전제곱으로 만들면 (x−3)² − 9이고, 여기에 −2k + 9를 더하면 상수항 9가 상쇄되어 −2k만 남습니다. 축은 x = 3이고 k가 무엇이든 축은 움직이지 않습니다.
② 아래로 볼록 → 최댓값은 먼 끝점에서
|3 − (2 − k)| = k + 1, |(5 + k) − 3| = k + 2
k > 0이므로 k + 2 > k + 1, 즉 오른쪽 끝 x = 5 + k가 축에서 더 멉니다. 따라서 최댓값은 f(5 + k)입니다. 이 비교 한 줄이 이 문항의 전부입니다.
|3 − (2 − k)| = k + 1, |(5 + k) − 3| = k + 2
k > 0이므로 k + 2 > k + 1, 즉 오른쪽 끝 x = 5 + k가 축에서 더 멉니다. 따라서 최댓값은 f(5 + k)입니다. 이 비교 한 줄이 이 문항의 전부입니다.
③ 끝점을 표준형에 대입한다
f(5 + k) = (5 + k − 3)² − 2k = (k + 2)² − 2k
전개하면 k² + 4k + 4 − 2k = k² + 2k + 4입니다. 일반형에 대입하는 것보다 표준형에 대입하는 편이 항이 적어 실수가 줄어듭니다.
f(5 + k) = (5 + k − 3)² − 2k = (k + 2)² − 2k
전개하면 k² + 4k + 4 − 2k = k² + 2k + 4입니다. 일반형에 대입하는 것보다 표준형에 대입하는 편이 항이 적어 실수가 줄어듭니다.
④ 조건 k > 0으로 근을 선택한다
k² + 2k + 4 = 12 → k² + 2k − 8 = (k + 4)(k − 2) = 0
k = −4 또는 k = 2인데, 문제 첫 줄의 양수 k라는 조건이 −4를 지웁니다. 조건은 장식이 아니라 근 선택 장치입니다.
k² + 2k + 4 = 12 → k² + 2k − 8 = (k + 4)(k − 2) = 0
k = −4 또는 k = 2인데, 문제 첫 줄의 양수 k라는 조건이 −4를 지웁니다. 조건은 장식이 아니라 근 선택 장치입니다.
정답 확인
정답 ② f(6) = 5
상세 해설
k = 2를 넣으면 f(x) = (x − 3)² − 4이고, f(6) = (6 − 3)² − 4 = 9 − 4 = 5입니다. 구간은 0 ≤ x ≤ 7이 되어 x = 6이 실제로 구간 안에 들어오는지도 확인해 두면 좋습니다.
더 빠른 풀이 · 두 끝점의 중점으로 비교를 없애기
축과 끝점의 거리를 각각 계산하지 않고, 구간의 중점과 축의 위치만 비교하면 어느 끝이 먼지 즉시 보입니다.
1단계 구간 [2 − k, 5 + k]의 중점은 (2 − k + 5 + k) ÷ 2 = 7/2로, k와 무관하게 항상 3.5입니다.
2단계 축 x = 3은 중점 3.5보다 왼쪽입니다. 축이 중점보다 왼쪽이면 오른쪽 끝점이 항상 더 멀다는 뜻이므로, 최댓값 위치는 계산 없이 x = 5 + k로 확정됩니다.
3단계 이제 f(5 + k) = 12 한 개만 풀면 됩니다. 인수분해가 (k + 4)(k − 2)로 바로 떨어지므로 근의 공식은 필요 없습니다.
중점 비교법은 구간이 문자로 주어진 모든 이차함수 최대·최소 문항에 그대로 쓰입니다. 중점과 축이 일치하는 경우에는 양 끝값이 같아 최댓값이 두 곳에서 동시에 나온다는 점까지 기억해 두세요.
실수를 줄이는 노하우
- 최댓값을 축에서 찾는 실수가 가장 많습니다. 아래로 볼록한 포물선에서 축은 최솟값 자리입니다. f(3) = −2k = 12로 두면 k = −6이 나와 양수 조건과 충돌하는데, 이때 계산을 다시 하지 말고 최대·최소의 위치부터 점검하세요.
- 왼쪽 끝점을 골라 f(2 − k) = (k + 1)² − 2k = k² + 1 = 12로 두면 k = √11이 되어 f(6)이 정수로 떨어지지 않습니다. 답이 선지에 없는 형태로 나오면 끝점 선택이 틀렸다는 신호입니다.
- −2k + 9에서 상수 9를 두 번 쓰는 실수를 조심하세요. (x − 3)²을 만들면서 −9가 이미 나왔으므로 남는 상수는 −2k뿐입니다. 완전제곱 후 상수항을 따로 적어 두는 습관이 안전합니다.
- k = −4를 버리지 않고 대입하면 f(x) = (x − 3)² + 8이 되어 f(6) = 17입니다. 선지에 없으니 곧바로 걸러지지만, 애초에 양수 k에 표시해 두면 검토 시간을 아낄 수 있습니다.
- 마지막에 구하는 것은 k가 아니라 f(6)입니다. k = 2에서 멈추면 답이 ① 4나 ③ 6 쪽으로 흘러가기 쉬우니, 문제가 최종적으로 무엇을 물었는지 한 번 더 읽고 마무리하세요.
풀이 영상
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