주어진 조건을 만족하는 평면은 원점을 지나지 않음으로 평면 ax+by+cz+1=0가 주어진 조건을 만족한다고 할 수 있다.
그러면 d1=a2+b2+c21,d2=a2+b2+c2∣a+b+1∣,d3=a2+b2+c2∣a+c+1∣
d4=a2+b2+c2∣b+c+1∣
인데 d1:d2:d3:d4=1:1:2:2이므로
1:∣a+b+1∣:∣a+c+1∣:∣b+c+1∣=1:1:2:2이다. 따라서 a+b+1=±1,a+c+1=±2,b+c+1=±2이다. 전체적으로 8가지 경우이고 계산을 통해 주어진 조건을 만족하는 평면은
z+1=0,−3z+1=0,2x−2y−z+1=0,
−2x+2y−z+1=0,x−3y+1=0,−x−y+2z+1=0,
x+y+2z−1=0,−3x+y+1=0
임을 확인 할 수 있다. 그러므로 최솟값은 1010이고 최댓값은 1이다.
| 문항 | 채점 기준 | 배점 |
|---|
| 3 | 주어진 조건을 만족하는 평면의 방정식을 ax+by+cz+1=0꼴로 두고 1:∣a+b+1∣:∣a+c+1∣:∣b+c+1∣=1:1:2:2를 제시함 | 20 |
| 3 | 조건에 맞는 평면의 방정식을 몇 가지 구하고 최댓값 또는 최솟값을 구한 경우 | 20 |
| 3 | 주어진 조건을 만족하는 평면의 방정식을 ax+by+cz+1=0꼴로 두고 1:∣a+b+1∣:∣a+c+1∣:∣b+c+1∣=1:1:2:2를 유도하고 최댓값 또는 최솟값을 구한 경우 | 30 |
| 3 | 조건에 맞는 평면의 방정식을 대부분 구하고 최댓값 또는 최솟값을 구한 경우 | 40 |
| 3 | 조건에 맞는 평면의 방정식을 모두 구하고 최댓값 또는 최솟값을 구했으나 약간의 논리적 오류가 있는 경우 | 60 |
| 3 | 조건에 맞는 평면의 방정식을 모두 구하고 최댓값 또는 최솟값을 모두 구하고 논리적 오류가 없는 경우 | 70 |