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곰쌤수학

곰쌤수학

고1 – 유형 -12238225 – 21번

Bygommath

3월 28, 2025
나머지 정리 활용 문제 풀이

📘 문제 이해 및 풀이 전략

다항식 \(P(x)\)를 \(x-4\)로 나누었을 때의 나머지가 1이고, 다항식 \(Q(x)\)를 \(x-4\)로 나누었을 때의 나머지가 -3이라고 주어졌습니다. 목표는 다항식 \(3P(x) – 2Q(x)\)를 \(x-4\)로 나누었을 때의 나머지를 구하는 것입니다.

이 문제는 나머지 정리를 이용하면 쉽게 해결할 수 있습니다.

  • 나머지 정리 적용:
    • \(P(x)\)를 \(x-4\)로 나눈 나머지가 1이라는 것은 \(P(4) = 1\)임을 의미합니다.
    • \(Q(x)\)를 \(x-4\)로 나눈 나머지가 -3이라는 것은 \(Q(4) = -3\)임을 의미합니다.
  • 목표 나머지 구하기: 다항식 \(R(x) = 3P(x) – 2Q(x)\)를 \(x-4\)로 나눈 나머지는 나머지 정리에 의해 \(R(4)\)와 같습니다.
  • 값 대입: \(R(4) = 3P(4) – 2Q(4)\)에 위에서 구한 \(P(4)\)와 \(Q(4)\) 값을 대입하여 나머지를 계산합니다.

나머지 정리:

다항식 \(F(x)\)를 일차식 \(x-c\)로 나누었을 때의 나머지는 \(F(c)\)이다.

✅ 단계별 풀이 과정

Step 1: 주어진 조건을 나머지 정리로 해석

나머지 정리에 따라,

  • 다항식 \(P(x)\)를 \(x-4\)로 나누었을 때의 나머지가 1이므로, \(P(4) = 1\)입니다.
  • 다항식 \(Q(x)\)를 \(x-4\)로 나누었을 때의 나머지가 -3이므로, \(Q(4) = -3\)입니다.

Step 2: 구하고자 하는 나머지를 나머지 정리로 표현

우리가 구하려는 것은 다항식 \(3P(x) – 2Q(x)\)를 \(x-4\)로 나누었을 때의 나머지입니다.

나머지 정리에 의해, 이 나머지는 \(x=4\)를 다항식 \(3P(x) – 2Q(x)\)에 대입한 값과 같습니다.

$$ \text{나머지} = 3P(4) – 2Q(4) $$

Step 3: 나머지 계산

Step 1에서 구한 \(P(4) = 1\)과 \(Q(4) = -3\)을 Step 2의 식에 대입합니다.

$$ \text{나머지} = 3(1) – 2(-3) $$

$$ = 3 – (-6) = 3 + 6 = 9 $$

🧠 마무리 개념 정리

이 문제는 나머지 정리의 가장 기본적인 활용을 보여줍니다.

  • 다항식 \(F(x)\)를 \(x-c\)로 나눈 나머지는 \(F(c)\)와 같다.
  • 나머지 정리는 다항식의 덧셈, 뺄셈, 곱셈에 대해서도 성립합니다. 즉, \(P(x)\)를 \(x-c\)로 나눈 나머지가 \(R_1\), \(Q(x)\)를 \(x-c\)로 나눈 나머지가 \(R_2\)일 때,
    • \(P(x) + Q(x)\)를 \(x-c\)로 나눈 나머지는 \(P(c) + Q(c) = R_1 + R_2\).
    • \(kP(x)\) (단, \(k\)는 상수)를 \(x-c\)로 나눈 나머지는 \(kP(c) = kR_1\).
    이 문제에서는 \(3P(x) – 2Q(x)\)를 \(x-4\)로 나눈 나머지가 \(3P(4) – 2Q(4)\)와 같다는 성질을 이용했습니다.

나머지 정리를 이용하면 다항식을 직접 나누지 않고도 나머지를 쉽게 구할 수 있습니다.

✅ 최종 정답

다항식 \(3P(x) – 2Q(x)\)를 \(x-4\)로 나누었을 때의 나머지는 \(9\) 입니다.

\(9\)

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