[수학2-ⅰ]
+5점 · 방정식 (1)을 유도할 수 있다.직선 ℓ의 기울기를 m이라 하면ℓ:y=m(x−1)이를 원 C의 방정식 x2+y2=4에 대입하고 정리하면(m2+1)x2−2m2x+m2−4=0 (1)을 얻는다.
+5점 · 근과 계수의 관계를 이용하여 PP1×PP2의 값이 일정함을 보일 수 있다(1)의 두 근을 a,b라 하면 일반성을 잃지 않고 P1(a,4−a2) P2(b,−4−b2)라 쓸 수 있다.
따라서PP12×PP22={(a−1)2+4−a2}{(b−1)2+4−b2}=(5−2a)(5−2b)=25−10(a+b)+4ab그런데 (1)과 근과 계수의 관계로 부터a+b=m2+12m2, ab=m2+1m2−4 (2)이므로PP12×PP22=25−10m2+12m2+4m2+1m2−4=9따라서PP1×PP2=3
[수학2-ⅱ]
+5점 · 산술기하 평균을 이용하여 최솟값을 구할 수 있다.PP1×PP2=3 이므로 산술평균, 기하평균의 관계로부터PP12+PP22≥2PP1×PP2=6 을 얻는다.
+5점 · 등호가 성립하는 경우를 설명할 수 있다.따라서 PP12+PP22의 최솟값은 6이다. (단, 등호는 PP1=PP2=3 일 때 성립한다.)이때 a=b=1이고 ℓ이 x축에 수직일 때이다.
[수학2-ⅲ]
+5점 · PP12+PP22를 m을 이용하여 나타낼 수 있다.근과 계수의 관계 (2)로 부터PP12+PP22=(a−1)2+4−a2+(b−1)2+4−b2=10−2(a+b)=m2+16m2+10=6+m2+14
+5점 · 최댓값을 정확히 구할 수 있다.X=m2라 두면 PP12+PP22=6+X+14이 되고 이는 X≥0에서 정의된 감소 함수이므로, X=m=0에서 최댓값 10을 가진다.