<가> 아래 [그림 1]과 같이 반지름의 길이가 r인 원 x2+y2=r2 위의 임의의 점 D1에서 y축에 평행하게 그은 직선이 원과 만나는 다른 점을 D2라 하자. 원과 x축과의 두 교점을 A1(−r,0)과 A2(r,0)이라 하고, 직선 A1D1과 A2D2가 점 P(x,y)에서 만난다. 이때, ∠D1OA2=θ이다. 점 P(x,y)가 그리는 곡선은 [그림 2]와 같이 초점이 F1(−c,0)과 F2(c,0)인 쌍곡선이다. 점 P에서 쌍곡선에 접하는 접선이 x축과 만나는 점을 M이라 하고, ∠F1PM=α라 하자. (단, c=2r)
1-1. 직선 A1D1의 방정식, A2D2의 방정식, 점 P(x,y)를 각각 [그림 1]의 θ로 나타내어라. [10점]
1-2. [그림 2]의 직선 PF1, PM의 기울기를 각각 [그림 1]의 θ로 나타내어라. [15점]
1-3. [그림 2]의 tanα를 [그림 1]의 θ로 나타내어라. [15점]
해설강의 준비중
한양대 에리카캠퍼스 2018학년도 수시 오후 자연계열 1번 · mathesis.kr/archive/hanyang-erica/2018su_pm/jayeon_1
1-1.직선 A1D1는 A1(−r,0)와 D1(rcosθ,rsinθ)를 지나는 직선의 식 :y=(cosθ+1)sinθ(x+r)직선 A2D2는 A2(r,0)와 D2(rcosθ,−rsinθ)를 지나는 직선의 식 :y=(cosθ−1)−sinθ(x−r)두 직선의 교점은 (cosθ+1)sinθ(x+r)=(cosθ−1)−sinθ(x−r) 이므로점 P(x,y)를 각각 나타내면,x=rsecθy=rtanθ
1-2.c=2r이고, F1(−2r,0), P(rsecθ,rtanθ) 이므로,∠PF1M=t1, ∠PMF2=t2라 할 때,직선 PF1의 기울기 tant1=secθ+2tanθ=1+2cosθsinθ 이다.
직선 PM의 기울기는 접선의 기울기 이므로tant2=dxdy=dx/dθdy/dθ=rsecθtanθrsec2θ=tanθsecθ=sinθ1=cscθ
1-3.tanα=tan(t1−t2)=1+tant1tant2tant1−tant2=1+sinθ1×1+2cosθsinθsinθ1−1+2cosθsinθ=2tanθ1Correction. 그림의 예각은 α=t2−t1이므로 탄젠트의 분자는 tant2−tant1이어야 한다. 그러나 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.