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4강 — 이차함수

이차함수 f(x) = ax² + bx + c. 꼭짓점, 근(근의 공식), 대칭축, 볼록성.

Used in: 1.º ano EM

f(x)=ax2+bx+c,a0f(x) = ax^2 + bx + c, \quad a \neq 0
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses

엄밀한 정의

근 — 근의 공식 (Bhaskara)

(1)
what this means · 유명한 해 공식. Δ = b² − 4ac는 판별식. Δ > 0: 서로 다른 두 실근. Δ = 0: 중근 하나. Δ < 0: 실근 없음 (켤레 복소근 두 개).

꼭짓점

(2)
what this means · 꼭짓점의 x좌표 — 임계점 (a < 0이면 최댓값, a > 0이면 최솟값). 완전제곱식 또는 근의 평균으로 증명.

표준형 (완전제곱식)

(3)
꼭짓점 (최소)a > 0꼭짓점 (최대)a < 0

포물선. 왼쪽: a > 0, 위로 볼록, 꼭짓점은 최소. 오른쪽: a < 0, 아래로 볼록, 꼭짓점은 최대. 주황색 점: 근(영점).

Exercise list

45 exercises · 11 with worked solution (25%)

Application 15Understanding 9Modeling 17Challenge 2Proof 2
  1. Ex. 4.1Application

    x24x+3=0x^2 - 4x + 3 = 0을 풀어라.

  2. Ex. 4.2Application

    x23x10=0x^2 - 3x - 10 = 0을 풀어라.

  3. Ex. 4.3ApplicationAnswer key

    x26x+9=0x^2 - 6x + 9 = 0을 풀어라.

  4. Ex. 4.4ApplicationAnswer key

    x2+x+1=0x^2 + x + 1 = 0이 실근을 갖는지 확인하라.

  5. Ex. 4.5Application

    f(x)=x24x+3f(x) = x^2 - 4x + 3의 꼭짓점을 구하라.

  6. Ex. 4.6Application

    앞 항목의 함수는 최댓값을 갖는가, 최솟값을 갖는가? 무엇인가?

  7. Ex. 4.7Understanding

    x2+2x+k=0x^2 + 2x + k = 0이 서로 다른 두 실근을 갖도록 kk의 값을 결정하라.

  8. Ex. 4.8UnderstandingAnswer key

    비에타의 정리(근의 합과 곱)를 이용하여 x2x2=0x^2 - x - 2 = 0을 풀어라.

  9. Ex. 4.9Understanding

    f(x)=2x28x+11f(x) = 2x^2 - 8x + 11을 표준형 a(xxV)2+yVa(x - x_V)^2 + y_V로 다시 쓰라.

  10. Ex. 4.10Modeling

    발사체가 발사되었고 시간의 함수로서의 높이는 h(t)=5t2+20th(t) = -5t^2 + 20t (미터, tt는 초). (a) 언제 최대 높이에 도달하는가? (b) 최대 높이는? (c) 언제 지면으로 돌아오는가?

  11. Ex. 4.11Modeling

    가게는 qq개를 제조하는 데 비용 C(q)=q230q+250C(q) = q^2 - 30q + 250이 든다. 비용을 최소화하는 단위 수는?

  12. Ex. 4.12ChallengeAnswer key

    농부가 200 m의 울타리로 직사각형 목초지를 만들려고 한다. 면적을 최대화하는 치수는?

    Solve onlineref: ENEM-style
  13. Ex. 4.13ChallengeAnswer key

    함수 f(x)=mx2+(m+1)x+1f(x) = mx^2 + (m+1)x + 1의 꼭짓점이 yy축 위에 있도록 mm을 결정하라.

  14. Ex. 4.14Proof

    증명하라: f(x)=ax2+bx+cf(x) = ax^2 + bx + c의 꼭짓점의 x좌표는 근(존재할 때)의 평균이다.

  15. Ex. 4.15Proof

    완전제곱식을 이용하여 근의 공식을 증명하라.

  16. Ex. 4.16Application

    f(x)=x22x8f(x) = x^2 - 2x - 8의 근, 꼭짓점을 구하고 개형을 그려라.

    Solve onlineref: OpenStax College Algebra §3.2
  17. Ex. 4.17Application

    f(x)=2x2+4x+6f(x) = -2x^2 + 4x + 6의 근, 꼭짓점을 구하고 개형을 그려라.

  18. Ex. 4.18Application

    f(x)=3x212x+9f(x) = 3x^2 - 12x + 9의 근과 꼭짓점을 구하라.

  19. Ex. 4.19ApplicationAnswer key

    f(x)=x2+6x+13f(x) = x^2 + 6x + 13의 근과 꼭짓점을 구하라. (실근 없음 — 판별식으로 확인.)

  20. Ex. 4.20Application

    풀어라: x2x12=0x^2 - x - 12 = 0.

    Solve onlineref: Stitz-Zeager §2.3
  21. Ex. 4.21Application

    풀어라: 4x212x+9=04x^2 - 12x + 9 = 0.

  22. Ex. 4.22Application

    풀어라: 2x2+5x3=02x^2 + 5x - 3 = 0.

  23. Ex. 4.23Application

    풀어라: x24x5<0x^2 - 4x - 5 < 0.

  24. Ex. 4.24ApplicationAnswer key

    풀어라: x29x^2 \geq 9.

  25. Ex. 4.25UnderstandingAnswer key

    어떤 aa 값에서 포물선 y=a(x3)2+5y = a(x - 3)^2 + 5의 꼭짓점이 점 (3,5)(3, 5)가 되는가? aa는 그래프의 형태에 무엇을 하는가?

  26. Ex. 4.26Understanding

    f(x)=x2+kx+9f(x) = x^2 + kx + 9가 중근을 갖도록 kk를 결정하라.

  27. Ex. 4.27Understanding

    f(x)=2x28x+5f(x) = 2x^2 - 8x + 5a(xh)2+ka(x - h)^2 + k 형태(표준형/꼭짓점형)로 다시 쓰라.

    Solve onlineref: Stitz-Zeager §2.3
  28. Ex. 4.28Understanding

    근이 2-255이고 (0,10)(0, -10)을 지나는 이차함수를 구하라.

  29. Ex. 4.29UnderstandingAnswer key

    꼭짓점이 (1,3)(1, -3)이고 (3,5)(3, 5)를 지나는 이차함수를 구하라.

  30. Ex. 4.30Understanding

    x2x^2의 그래프에서 시작하여 일련의 변환을 통해 y=2(x1)23y = 2(x-1)^2 - 3의 개형을 그려라.

  31. Ex. 4.31Modeling

    초속 30 m/s로 발사체를 수직 발사한다. 높이는 h(t)=30t5t2h(t) = 30t - 5t^2 (m). (a) 최대 높이? (b) 떨어지기까지의 시간? (c) h(t)h(t)의 개형을 그려라.

  32. Ex. 4.32Modeling

    울타리가 직사각형 부지를 벽에 대고 둘러싼다 (3면을 울타리로). 울타리의 총 길이는 60 m. 한 변의 함수로서 면적 AA를 모델링하고 최대화하라.

  33. Ex. 4.33Modeling

    수익 R(p)=p(2004p)R(p) = p \cdot (200 - 4p). (a) 어떤 pp에서 수익이 0인가? (b) 어떤 pp에서 최대인가? (c) 최대 수익은?

  34. Ex. 4.34Modeling

    공장의 비용은 C(q)=2q2+30q+200C(q) = 2q^2 + 30q + 200, 수익은 R(q)=200qR(q) = 200q. (a) 이윤 L(q)L(q)? (b) 이윤을 최대화하는 qq? (c) 최대 이윤?

  35. Ex. 4.35Modeling

    선수가 던진 공의 궤적은 h(d)=0,1d2+d+1h(d) = -0{,}1 d^2 + d + 1 (m)으로 기술되며, dd는 수평 거리. (a) 도달한 최대 높이? (b) 공이 지면에 닿는 곳은?

    Solve onlineref: ENEM 2018
  36. Ex. 4.36Modeling

    직사각형 수영장의 너비는 길이보다 55 m 짧다. 면적은 8484 m². 치수는?

  37. Ex. 4.37ModelingAnswer key

    통신에서 수신 전력 PP는 거리 dd에 따라 P(d)=P0/d2P(d) = P_0 / d^2 (역제곱 법칙). P0=100P_0 = 100일 때: (a) P(2)P(2)? (b) 어떤 dd에서 전력이 25인가?

  38. Ex. 4.38Modeling

    U자형 홈통(폭 30 cm 판으로 성형)은 바닥 xx, 측면 (30x)/2(30-x)/2. 단면적 A(x)A(x)를 모델링하고 유량을 최대화하는 xx를 구하라.

  39. Ex. 4.39Modeling

    등가속 운동: s(t)=s0+v0t+12at2s(t) = s_0 + v_0 t + \frac{1}{2} a t^2. s0=0s_0 = 0, v0=20v_0 = 20 m/s, a=10a = -10 m/s² (제동)일 때, 언제 s(t)=0s(t) = 0인가? 최대 이동 거리는?

  40. Ex. 4.40Modeling

    종양 모델링(단순화 모델)에서 부피는 V(t)=at2+bV(t) = at^2 + b로 성장한다. V(0)=1V(0) = 1 cm³, V(2)=5V(2) = 5 cm³이면 a,ba, b를 결정하라.

  41. Ex. 4.41Modeling

    합이 12이고 곱이 최대인 두 수를 구하라.

  42. Ex. 4.42ModelingAnswer key

    빗변 고정 c=10c = 10 m인 직각삼각형 부지의 면적. 한 변(직각변)이 xx. 면적 A(x)A(x)를 모델링하고 최대화하라.

  43. Ex. 4.43Modeling

    광학에서 렌즈의 초점거리는 1/f=1/do+1/di1/f = 1/d_o + 1/d_i를 따른다. f=10f = 10 cm일 때 did_idod_o의 함수로 모델링하라. 어떤 dod_o에서 거리 di=30d_i = 30 cm로 상이 선명한가?

  44. Ex. 4.44Modeling

    한 회사에서 급여 인상 (Δs\Delta s)이 생산성 (pp)에 영향: p(Δs)=0,1(Δs)2+4Δs+50p(\Delta s) = -0{,}1(\Delta s)^2 + 4 \Delta s + 50. (a) 최적 인상? (b) 최대 생산성?

  45. Ex. 4.45Modeling

    농부가 200 m의 울타리로 한 변과 평행한 내부 울타리로 둘로 나뉜 직사각형 닭장을 만든다. 면적을 최대화하는 치수는? 최대 면적은?

    Solve onlineref: ENEM-style

이 강의의 출처

본문과 연습문제에 직접 기여한 책들만. 일반 카탈로그는 /livros.

  • College Algebra — Jay Abramson 외 (OpenStax) · 2022, 2판 · EN · CC-BY · §3.2-3.4: 이차, 꼭짓점, 근, 표준형. D블록의 출처.
  • Precalculus / College Algebra / Trigonometry — Carl Stitz, Jeff Zeager · 2013, v3 · EN · CC-BY-NC-SA · §2.3: 표준형 및 완전제곱식.
  • Modeling, Functions, and Graphs — Katherine Yoshiwara · 2020 · EN · 자유 · 6장: 이차 모델링 (최적화, 탄도, 이윤). E블록 및 실습 문의 출처.
  • Active Calculus — Matt Boelkins · 2024, 2.0판 · EN · CC-BY-NC-SA · §1.4: 기본 다항식으로서의 이차함수.
  • Notes on Diffy Qs — Jiří Lebl · 2024, v6.6 · EN · CC-BY-SA · §2.2: 특성방정식과 감쇠. 40문의 출처.

Updated on 2026-04-29 · Author(s): Clube da Matemática

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