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해설강의 준비중
연세대 신촌캠퍼스 2020학년도 수시 자연계열 I (오전) 4번 · mathesis.kr/archive/yonsei_sinchon/2020su/jayeon1_4
[문제 4-1]먼저 삼각기둥 ABC−DEF를 이루는 면들에 대해 법선벡터와 넓이를 구하여 보자.
(i) 앞면 삼각형 ABC는 세 변의 길이가 각각 2, 6, 6인 이등변 삼각형이므로 피타고라스의 정리를 이용하여 높이가 5임을 알 수 있고, 따라서 그 넓이는 5이다. 세 점 (1,0,0), (1,2,0), (0,1,−2)가 이루는 평면의 방정식을 생각하면 이에 수직인 벡터는 (−2,0,1)이다.(ii) 마찬가지로, 사각형 ACFD의 넓이는 25이고, 세 꼭짓점들을 골라 평면의 방정식을 생각하면, 이는 벡터 (1,0,2)와 수직임을 알 수 있다.
잘린 면의 모양은 오각형이며, 그 넓이는 (i), (ii)에서 구한 두 다각형을 평면 z=3에 정사영하여 얻을 수 있다. 먼저 삼각형 ABC와 z=3가 이루는 이면각을 θ1이라 두면, cos(θ1)=∣(0,0,1)∣∣(−2,0,1)∣(0,0,1)⋅(−2,0,1)=52. 마찬가지로 사각형 ACFD와 z=3가 이루는 각을 θ2라 두면, cos(θ2)=51(∵θ1+θ2=2π). 따라서 구하려는 잘린 면의 넓이는 5×51+25×52=5가 된다.Correction.cosθ1=51, cosθ2=52이다. 두 값이 서로 바뀌어 있으나, 마지막 넓이 계산에는 올바른 값이 쓰였다. 원칙에 따라 원문 표기를 그대로 실었다.
[문제 4-2]그림에 있는 다면체 V 내부에서 위쪽에 보이는 삼각기둥 모양을 제외한 것을 V′이라 하자. 평면 z=1로 자른 아래 부분을 입체도형의 위쪽으로 끼워넣는다고 생각하면 V′은 [문제 4-1]의 오각형을 단면으로 하고 높이가 6인 오각기둥과 같은 부피를 갖는다.따라서 V의 부피는 (오각기둥의 부피)+(삼각기둥의 부피)=5×6+21×25×5=35이다.