[1-1 풀이]

직선 L의 기울기가 tanθ이고 두 점 A, B는 원 위의 점이므로 OA=OB에서 ∠OAB=∠OBA=θ, ∠BOX=2θ 이다.
그러므로 B(5cos2θ,5sin2θ) 또는 B(5(cos2θ−sin2θ),10sinθcosθ), B(5(2cos2θ−1),10sinθcosθ)
점 O에서 선분 AB에 내린 수선의 발을 H라 할 때, d=OH=OAsinθ=5sinθ
또한, AH=OAcosθ=5cosθ이므로 l=AB=2×AH=10cosθ
[1-2 풀이]
θ=10π일 때, ∠AOB=54π이므로 부채꼴 OAB의 호의 길이는 AB=54π×5=4π이고, 원 C의 둘레의 길이는 2×5π=10π이므로 부채꼴 OBPA의 호의 길이는 BPA=10π−4π=6π이다.
부채꼴 OAB로 만든 원뿔 모양의 용기의 밑면의 반지름을 r1이라 하면 r1=2πAB=2π4π=2이고,
모선의 길이가 원 C의 반지름 5이므로, 원뿔 모양의 용기의 높이는 21이다.
그러므로 부채꼴 OAB로 만든 원뿔 모양의 용기의 부피를 V1이라 할 때 V1=31×π×22×21=3421π
같은 방법으로 부채꼴 OBPA로 만든 원뿔 용기의 밑면 반지름을 r2라 하면 r2=3이고, 원뿔 모양의 용기의 높이는 4이다. 그러므로 부채꼴 OBPA로 만든 원뿔 모양의 용기의 부피를 V2라 할 때 V2=12π
따라서 V1=3421π=34π×21, V2=12π=34π×9에서21<9=81이므로 V1<V2
[1-3 풀이]
원뿔 모양의 용기의 밑면의 반지름은 r이고 모선의 길이는 5이므로 부피는 V(r)=31πr225−r2
이때, 0≤θ<2π이므로 r의 범위는 25≤r<5이다.
drdV(r)=32πr25−r2−3π25−r2r3=325−r250r−3r3π이므로

따라서 r=356에서 V(r)이 극댓값을 가지므로 V(r)의 최댓값은 V=V(356)=272503π