미적분Ⅱ여러 가지 미분법수능 기출킬러 문제 (22·30번 수준)반원 삼각형 넓이 극한광고 영역 (상세 상단)문제그림과 같이 길이가 222인 선분 AB\mathrm{AB}AB를 지름으로 하는 반원이 있다. 호 AB\mathrm{AB}AB 위의 점 P\mathrm{P}P와 선분 AB\mathrm{AB}AB 위의 점 C\mathrm{C}C에 대하여 ∠PAC=θ\mathrm{\angle} PAC = \theta∠PAC=θ일 때, ∠APC=2θ\mathrm{\angle} APC = 2 \theta∠APC=2θ이다. ∠ADC=∠PCD=π2\displaystyle \angle \mathrm{ADC} = \angle \mathrm{PCD} = \frac{\pi}{2}∠ADC=∠PCD=2π인 점 D\mathrm{D}D에 대하여 두 선분 AP\mathrm{AP}AP와 CD\mathrm{CD}CD가 만나는 점을 E\mathrm{E}E라 하자. 삼각형 DEP\mathrm{DEP}DEP의 넓이를 S(θ)S ( \theta )S(θ)라 할 때, limθ→0+S(θ)θ\displaystyle \lim\limits _{\theta \rightarrow 0 +} {\frac{S ( \theta )}{\theta}}θ→0+limθS(θ)의 값은? (단, 0<θ<π6\displaystyle 0 < \theta < \frac{\pi}{6}0<θ<6π) [4점]①59\displaystyle \frac{5}{9}95②23\displaystyle \frac{2}{3}32③79\displaystyle \frac{7}{9}97④89\displaystyle \frac{8}{9}98⑤111정답 보기④자료 내려받기아직 올라온 파일이 없습니다.해설[출제의도] 도형의 성질을 이용하여 삼각함수의 극한에 대한 문제를 해결한다.두 직각삼각형 PCE\mathrm{PCE}PCE와 ADE\mathrm{ADE}ADE는 닮음이므로 EP‾:EA‾=EC‾:ED‾\displaystyle \mathrm{\overline{EP}} : {\overline{EA}} = {\overline{EC}} : {\overline{ED}}EP:EA=EC:ED에서 EP‾×ED‾=EA‾×EC‾\displaystyle \mathrm{\overline{EP}} \times {\overline{ED}} = {\overline{EA}} \times {\overline{EC}}EP×ED=EA×EC ∠DEP=π2+2θ\displaystyle \mathrm{\angle} DEP = \frac{\pi}{2} + 2 \theta∠DEP=2π+2θ이므로 S(θ)S ( \theta )S(θ)=12×EP‾×ED‾×sin(π2+2θ)\displaystyle = \frac{\mathrm{1}}{2} \times {\overline{EP}} \times {\overline{ED}} \times \sin \left( \frac{\pi}{2} + 2 \theta \right)=21×EP×ED×sin(2π+2θ)=12×EA‾×EC‾×cos2θ\displaystyle = \frac{\mathrm{1}}{2} \times {\overline{EA}} \times {\overline{EC}} \times \cos 2 \theta=21×EA×EC×cos2θ 직각삼각형 APB\mathrm{APB}APB에서 AP‾=2cosθ\displaystyle {\overline{\mathrm{AP}}} = 2 \cos \thetaAP=2cosθ 삼각형 ACP\mathrm{ACP}ACP에서 ∠ACP=π−3θ\mathrm{\angle} ACP = \pi - 3 \theta∠ACP=π−3θ이므로 사인법칙에 의하여 AC‾sin2θ=AP‾sin(π−3θ)\displaystyle \frac{{\overline{\mathrm{AC}}}}{\sin 2 \theta} = \frac{{\overline{\mathrm{AP}}}}{\sin \left( \pi - 3 \theta \right)}sin2θAC=sin(π−3θ)AP에서 AC‾=2sin2θcosθsin3θ\displaystyle \mathrm{\overline{AC}} = \frac{2 \sin 2 \theta \cos \theta}{\sin 3 \theta}AC=sin3θ2sin2θcosθ 삼각형 ACE\mathrm{ACE}ACE에서 ∠ACE=π2−3θ\displaystyle \mathrm{\angle} ACE = \frac{\pi}{2} - 3 \theta∠ACE=2π−3θ, ∠CEA=π2+2θ\displaystyle \mathrm{\angle} CEA = \frac{\pi}{2} + 2 \theta∠CEA=2π+2θ이고 사인법칙에 의하여 EC‾sinθ=EA‾sin(π2−3θ)=AC‾sin(π2+2θ)\displaystyle \frac{{\overline{\mathrm{EC}}}}{\sin \theta} = \frac{{\overline{\mathrm{EA}}}}{\sin \left( \frac{\pi}{2} - 3 \theta \right)} = \frac{{\overline{\mathrm{AC}}}}{\sin \left( \frac{\pi}{2} + 2 \theta \right)}sinθEC=sin(2π−3θ)EA=sin(2π+2θ)AC이므로 EC‾=AC‾sinθsin(π2+2θ)=2sin2θsinθcosθsin3θcos2θ\displaystyle {\overline{\mathrm{EC}}} = \frac{{\overline{\mathrm{AC}}} \sin \theta}{\sin \left( \frac{\pi}{2} + 2 \theta \right)} = \frac{2 \sin 2 \theta \sin \theta \cos \theta}{\sin 3 \theta \cos 2 \theta}EC=sin(2π+2θ)ACsinθ=sin3θcos2θ2sin2θsinθcosθ EA‾=AC‾sin(π2−3θ)sin(π2+2θ)=2sin2θcosθcos3θsin3θcos2θ\displaystyle {\overline{\mathrm{EA}}} = \frac{{\overline{\mathrm{AC}}} \sin \left( \frac{\pi}{2} - 3 \theta \right)}{\sin \left( \frac{\pi}{2} + 2 \theta \right)} = \frac{2 \sin 2 \theta \cos \theta \cos 3 \theta}{\sin 3 \theta \cos 2 \theta}EA=sin(2π+2θ)ACsin(2π−3θ)=sin3θcos2θ2sin2θcosθcos3θ S(θ)=2sin22θsinθcos2θcos3θsin23θcos2θ\displaystyle S \left( \theta \right) = \frac{2 \sin ^{2} 2 \theta \sin \theta \cos ^{2} \theta \cos 3 \theta}{\sin ^{2} 3 \theta \cos 2 \theta}S(θ)=sin23θcos2θ2sin22θsinθcos2θcos3θ limθ→0+S(θ)θ\displaystyle \lim\limits _{\theta \rightarrow 0 +} {\frac{S ( \theta )}{\theta}}θ→0+limθS(θ)=limθ→0+2sin22θsinθcos2θcos3θθsin23θcos2θ\displaystyle = \mathrm{\lim\limits} _{\theta \rightarrow 0 +} {\frac{2 \sin ^{2} 2 \theta \sin \theta \cos ^{2} \theta \cos 3 \theta}{\theta \sin ^{2} 3 \theta \cos 2 \theta}}=limθ→0+θsin23θcos2θ2sin22θsinθcos2θcos3θ =89limθ→0+(sin2θ2θ)2(sinθθ)2(3θsin3θ)2(cos2θcos3θcos2θ)\displaystyle = \frac{8}{9} \mathrm{\lim\limits} _{\theta \rightarrow 0 +} {\left( \frac{\sin 2 \theta}{2 \theta} \right) ^{2} \left( \frac{\sin \theta}{\theta} \right) ^{2} \left( \frac{3 \theta}{\sin 3 \theta} \right) ^{2} \left( \frac{\cos ^{2} \theta \cos 3 \theta}{\cos 2 \theta} \right)}=98limθ→0+(2θsin2θ)2(θsinθ)2(sin3θ3θ)2(cos2θcos2θcos3θ) =89\displaystyle = \frac{8}{9}=98태그#삼각함수의 극한#도형비슷한 문제 더 보기미적분Ⅱ 문제 모음미적분Ⅱ 여러 가지 미분법 문제 모음수능 문제 모음고난도 킬러 문제 모음광고 영역 (해설 하단)← 전체 문제 목록으로