사면체 OABC에서 OA=OB=OC=3, AB=2, BC=3, AC=4이다. AB 위의 점 H에 대하여 ABAH=t(0≤t≤1)라 할 때, 다음 논제에 답하시오.
1-1. OH를 OA, OB와 t에 대한 식으로 나타내고 이를 이용하여 ∣OH∣를 t에 대한 식으로 나타내시오. [10점]
1-2. 삼각형 OHC의 넓이를 t에 대한 식으로 나타내고, 넓이가 최소가 되는 t의 값을 구하시오. [20점]
해설강의 준비중
부산대 2017학년도 수시 의학계 1번 · mathesis.kr/archive/pusan/2017su/uihak_1
+3점 · 선분의 내분점, 외분점을 벡터로 표현할 수 있다.
1-1.ABAH=t(0≤t≤1)이므로 OH=(1−t)OA+tOB가 된다.
+7점 · 내적을 이용하여 벡터의 크기를 구할 수 있다.
이등변삼각형 OAB에서 OA와 OB가 이루는 각의 크기를 α라고 하면, 덧셈정리에 의하여 cosα=cos(2α+2α)=cos2αcos2α−sin2αsin2α=97임을 알 수 있다. 따라서 OA⋅OB=9cosα=7∣OH∣2=((1−t)OA+tOB)⋅((1−t)OA+tOB)=4t2−4t+9이므로 ∣OH∣=4t2−4t+9이다.
+10점 · 벡터의 내적을 이용하여 사이각의 코사인 값을 구할 수 있다.
1-2.삼각형 OBC는 한 변의 길이가 3인 정삼각형이므로 OB⋅OC=29이다.이등변삼각형 OAC에서 변 OA와 변 OC가 이루는 각의 크기를 β라고 하면 덧셈정리를 이용하여 cosβ=cos(2β+2β)=cos2βcos2β−sin2βsin2β=91이고OA⋅OC=9cosβ=1, OC와 OH가 이루는 각의 크기를 θ라고 하면OH⋅OC=1+27t이므로 cosθ=∣OC∣∣OH∣OC⋅OH=64t2−4t+92+7t이 된다.