수리논술, 배움에서 논증의 완성까지.

자연계열 1번

문제

🔒
짧은 시간에 너무 많은 문제를 여셔서 열람을 잠시 제한했습니다. 잠시 후 다시 시도하시거나 로그인해 주세요.
해설강의 준비중
1단계 · 하위문항 1) 포물선 위의 점 P\displaystyle P에서의 포물선의 접선을 구하고 포물선의 준선과의 교점 Q\displaystyle Q를 구한다.

1) 주어진 포물선의 초점이 F(p,0)\displaystyle F(p,0)이고 준선이 x=p\displaystyle x=-p이므로 제시문 [나]에서와 같이 포물선의 방정식은 y2=4px\displaystyle y^2=4px이다. 포물선 위의 점 P(x1,y1)\displaystyle P(x_1,y_1)에서의 접선의 방정식은 제시문 [다]에서 주어진 것과 같이 y1y=2p(x+x1)\displaystyle y_1y=2p(x+x_1)이다. 이 접선과 준선 x=p\displaystyle x=-p와의 교점을 구하기 위하여 준선의 식을 접선의 식에 대입하면 y1y=2p(p+x1)\displaystyle y_1y=2p(-p+x_1)가 되고 따라서 y=2p(x1p)y1\displaystyle y=\frac{2p(x_1-p)}{y_1}을 얻는다. 즉 접선과 준선의 교점 Q\displaystyle Q의 좌표는 (p,2p(x1p)y1)\displaystyle \left(-p,\frac{2p(x_1-p)}{y_1}\right)이다. 점 P(x1,y1)\displaystyle P(x_1,y_1)는 포물선 위의 점이므로 y12=4px1\displaystyle y_1^2=4px_1을 만족하므로 교점 Q\displaystyle Q의 좌표는 (p,2p(x1p)y1)=(p,y122p2y1)\displaystyle \left(-p,\frac{2p(x_1-p)}{y_1}\right)=\left(-p,\frac{y_1}2-\frac{2p^2}{y_1}\right)이다.

2단계 · 교점 Q\displaystyle Q와 포물선의 준선에 내린 수선의 발 H\displaystyle H 사이의 거리를 구한다.

P(x1,y1)\displaystyle P(x_1,y_1)에서 준선 x=p\displaystyle x=-p에 내린 수선의 발 H\displaystyle H의 좌표는 (p,y1)\displaystyle (-p,y_1)이므로 점 Q\displaystyle Q와 점 H\displaystyle H사이의 거리는 y12(y122p2y1)=y12+2p2y1\displaystyle \left|\frac{y_1}2-\left(\frac{y_1}2-\frac{2p^2}{y_1}\right)\right|=\frac{|y_1|}2+\frac{2p^2}{|y_1|}이다.Correction.H\displaystyle Hy\displaystyle y좌표는 y1\displaystyle y_1이므로, 거리식에서 절댓값 안의 첫 번째 y12\displaystyle \frac{y_1}{2}y1\displaystyle y_1의 오기다. 그러나 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.

3단계 · 교점 Q\displaystyle Q와 포물선의 초점 F\displaystyle F 사이의 거리를 구하여 교점 Q\displaystyle Q와 점 H\displaystyle H 사이의 거리와 같음을 확인한다.

또한 포물선의 초점 F\displaystyle F와 점 Q\displaystyle Q사이의 거리의 제곱은 4p2+(y122p2y1)2=(y12+2p2y1)2\displaystyle 4p^2+\left(\frac{y_1}2-\frac{2p^2}{y_1}\right)^2=\left(\frac{y_1}2+\frac{2p^2}{y_1}\right)^2이므로 초점 F\displaystyle F와 점 Q\displaystyle Q사이의 거리는 y12+2p2y1\displaystyle \frac{|y_1|}2+\frac{2p^2}{|y_1|}으로 점 Q\displaystyle Q와 점 H\displaystyle H사이의 거리와 같다.

4단계 · 하위문항 2) 교점 Q\displaystyle Q와 점 H\displaystyle H 사이의 거리의 최솟값을 구하고 그때의 점 P\displaystyle P의 좌표를 구한다.

2) 제시문 [라]에서 주어진 것과 같이 점 Q\displaystyle Q와 점 H\displaystyle H사이 거리는 y1=2p\displaystyle |y_1|=2|p|일 때, 2p2=2p\displaystyle 2\sqrt{p^2}=2|p|를 최솟값으로 가진다. 이때 x1=y122p=p\displaystyle x_1=\frac{y_1^2}{2p}=p이므로 점 Q\displaystyle Q와 점 H\displaystyle H사이 거리가 최솟값을 가질 때의 점 P\displaystyle P의 좌표는 (p,2p)\displaystyle (p,2p) 또는 (p,2p)\displaystyle (p,-2p)이다.Correction. x1=y122p\displaystyle x_1=\frac{y_1^2}{2p}에서 분모 2p\displaystyle 2p4p\displaystyle 4p의 오기다. 그러나 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.

채점 기준배점
[1단계]부터 [4단계]까지를 모두 보이고 논증이 매끄럽고 설득력이 있는 경우S
[1단계]부터 [4단계]까지를 보였으나 논증이 매끄럽지 않은 경우A
[1단계]부터 [3단계]까지를 모두 보이고 논증이 매끄럽고 설득력이 있는 경우B
[1단계]부터 [3단계]까지를 보였으나 논증이 매끄럽지 않은 경우C
[1단계]부터 [3단계]까지 중 두 가지를 올바르게 보인 경우D
[1단계]를 올바르게 보인 경우E
어느 단계도 맞게 진술하지 못한 경우, 백지인 경우F

첨삭 사례

아직 등록된 첨삭 사례가 없습니다.

질문과 답변 · 0개질문과 답변 · 고정 0개

아직 등록된 질문이 없습니다. 질문 작성은 멤버십 회원만 가능합니다.