AMC 10 · 2017 · #23

학년 8 algebra
polynomial-rootspolynomial-factoringvieta-formulas polynomial-factoringvieta-formulas ↑ 선수 지식: polynomial-roots
📏 중간 풀이 💡 3 개 인사이트
문제
삼차식의 모든 근이 사차식의 근이기도 하다. 사차식의 한 점에서의 값을 구하여라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
-9009
(B)
-8008
(C)
-7007
(D)
-6006
(E)
-5005
풀이 과정
전략 변수 도입하기

f는 g의 세 근을 모두 가지며 근이 정확히 하나 더 많다. 둘 다 모닉이므로 f는 g에 일차식 (x - r) 하나를 곱한 것과 같아야 한다. 그 네 번째 근을 r로 두고 곱을 전개한 뒤, 주어진 f와 항별로 계수를 비교한다. 계수 비교는 문제를 r, a, b, c를 결정하는 작은 일차방정식들로 바꿔 준다.

1STEP 1

f를 g와 일차식의 곱으로 쓰기

사차식은 삼차식 곱하기 일차식이다.

f(x) = (x³ + ax² + x + 10)(x - r)
2STEP 2

곱을 전개하기

전개하면 모든 계수가 명시적으로 쓰인다.

f(x) = x⁴ + (a - r)x³ + (1 - ar)x² + (10 - r)x - 10r
3STEP 3

계수를 비교해 r 구하기

한 계수가 여분의 을 알려 준다.

10 - r = 100 → r = -90
4STEP 4

a, c, 그리고 b 구하기

나머지가 곧바로 따라 나온다.

a = -89, c = 900, b = 1 - (-89)(-90) = -8009
5STEP 5

f(1) 계산하기

계산하면 -7007, 보기 (B).

f(1) = 2 - 8009 + 100 + 900 = -7007
정답
-7007
서로 독립적인 두 경로가 일치한다: 계수를 모두 더하면 2 - 8009 + 100 + 900 = -7007이고, 인수분해 형태로는 g(1)(1 - r) = (-77)(91) = -7007이다. 인수분해 경로는 b를 전혀 쓰지 않으므로 계수 비교 결과를 교차 검증해 준다. -7007은 정확히 보기 (C)이다.
💡핵심 정리

한 모닉 다항식이 더 작은 모닉 다항식의 근을 모두 품고 있으면, 그것은 작은 쪽에 남은 (x - r) 하나를 곱한 것일 뿐이고, 계수를 맞춰 보면 모든 것이 드러난다.

  • f를 g와 일차식의 곱으로 쓰기
  • 곱을 전개하기
  • 계수를 비교해 r 구하기
  • a, c, 그리고 b 구하기
  • f(1) 계산하기