마플시너지 대수 54번 풀이 – [최다빈출 왕중요] a^½-a^(-½)=2에서 (a²+a⁻²-7)/(a+a⁻¹-3)

📌 a^½−a^(-½) = 2에서 a+a⁻¹, a²+a⁻²를 한 번에 구하는 법!

이 문제는 “양변을 제곱하여 차수를 올리는” 제곱 사다리의 대표적인 최다빈출 왕중요 유형입니다. a^½−a^(-½) = 2를 제곱하면 a−2+a⁻¹ = 4이므로 a+a⁻¹ = 6, 이것을 다시 제곱하면 a²+2+a⁻² = 36이므로 a²+a⁻² = 34. 따라서 (34−7)/(6−3) = 27/3 = 9입니다. 정답은 ④ 9입니다.

🔢 문제 요약 (마플시너지 대수 54번 · 최다빈출 왕중요)

a^(1/2)−a^(-1/2) = 2일 때 (단, a > 0), (a²+a⁻²−7)/(a+a⁻¹−3)의 값을 구하는 문제입니다. 양변을 반복 제곱하여 분자·분모에 필요한 값을 각각 구합니다. 정답은 입니다.

📷 풀이 해설 이미지

마플시너지 대수1 54번 a^½-a^(-½)=2에서 (a²+a⁻²-7)/(a+a⁻¹-3) 풀이

※ 이미지 출처: 마플시너지 대수 Solution (영랑에듀)

🎬 풀이 해설 영상

🔍 핵심 풀이 요약

STEP A. a^½−a^(-½) = 2의 양변을 제곱하여 a+a⁻¹의 값 구하기

a^(1/2)−a^(-1/2) = 2의 양변을 제곱하면
(a^(1/2)−a^(-1/2))² = 2²에서 a−2+a⁻¹ = 4
a+a⁻¹ = 6
← a+a⁻¹ = (a^½−a^(-½))²+2 = 2²+2 = 6

STEP B. a+a⁻¹ = 6의 양변을 제곱하여 a²+a⁻²의 값 구하기

a+a⁻¹ = 6의 양변을 제곱하면
(a+a⁻¹)² = 6²에서 a²+2+a⁻² = 36
a²+a⁻² = 34
← a²+a⁻² = (a+a⁻¹)²−2 = 6²−2 = 34

STEP C. 주어진 식의 값 구하기

따라서 (a²+a⁻²−7)/(a+a⁻¹−3) = (34−7)/(6−3) = 27/3 = 9

∴ 정답: ④ 9

⚠️ 자주 나오는 실수

실수 ① (a^½−a^(-½))²을 전개할 때 가운데 항의 부호를 틀리는 경우. (A−B)² = A²−2AB+B²이므로 a−2+a⁻¹ = 4입니다. +2가 아닙니다.
실수 ② 51번(합)과 54번(차)을 혼동하는 경우. 합 제곱: (a^½+a^(-½))² = a+2+a⁻¹ / 차 제곱: (a^½−a^(-½))² = a−2+a⁻¹. 부호가 반대입니다.
실수 ③ 최종 분수 계산에서 분자·분모에 대입할 값을 바꾸는 경우. 분자: a²+a⁻²−7 = 34−7 = 27 / 분모: a+a⁻¹−3 = 6−3 = 3.

💡 꿀팁 – “차의 제곱 → 합” 변환 공식

합과 차의 관계를 정리하면:
① (a^½a^(-½))² = a+a⁻¹−2 → a+a⁻¹ = (차)²+2
② (a^½+a^(-½))² = a+a⁻¹+2 → a+a⁻¹ = (합)²−2
“차 → 합은 +2, 합 → 합은 −2”를 기억하면 한 줄로 계산 가능합니다.

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