기하이차곡선수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

초점 지나는 현

문제

포물선 y2=8xy ^{2} = 8 x의 초점 F\mathrm{F}를 지나는 직선 ll이 포물선과 만나는 두 점을 각각 A\mathrm{A}, B\mathrm{B}라 하자. AB=14\displaystyle \mathrm{\overline{AB}} = 14 를 만족시키는 직선 ll의 기울기를 mm이라 할 때, 양수 mm의 값은? [3점]

63\displaystyle \frac{\sqrt{6}}{3}223\displaystyle \frac{2 \sqrt{2}}{3}11233\displaystyle \frac{2 \sqrt{3}}{3}2\displaystyle \sqrt{2}

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해설

F(2,0)\mathrm{F} ( 2 , 0 )이므로 직선 ll의 방정식은 y=m(x2)y = m ( x - 2 )A\mathrm{A}, B\mathrm{B}xx좌표를 각각 α\alpha, β\beta라 하면 α\alpha, β\beta는 직선 y=m(x2)y = m ( x - 2 )과 포물선 y2=8xy ^{2} = 8 x와의 교점의 xx좌표이므로 방정식 m2(x2)2=8xm ^{2} ( x - 2 ) ^{2} = 8 x의 두 근이다. 또한, 포물선의 준선의 방정식이 x=2x = - 2이므로 AF\displaystyle \mathrm{\overline{AF}}=α+2= \alpha + 2, BF=β+2\displaystyle \mathrm{\overline{BF}} = \beta + 2 AB\displaystyle \mathrm{\overline{AB}}=AF+BF\displaystyle = \mathrm{\overline{AF}} + \overline{BF}=α+β+4= \alpha + \beta + 4이므로 AB=14\displaystyle \mathrm{\overline{AB}} = 14에서 α+β+4=14\alpha + \beta + 4 = 14α+β=10\alpha + \beta = 10 ⋯⋯ ㉠

m2(x2)2=8xm ^{2} ( x - 2 ) ^{2} = 8 x에서 m2x24(m2+2)x+4m2=0m ^{2} x ^{2} - 4 ( m ^{2} + 2 ) x + 4 m ^{2} = 0 위의 이차방정식의 두 근이 α\alpha, β\beta이므로 근과 계수와의 관계에 의하여 α+β\alpha + \beta=4(m2+2)m2\displaystyle = \frac{4 ( m ^{2} + 2 )}{m ^{2}} ⋯⋯ ㉡ ㉠, ㉡에서 4(m2+2)m2=10\displaystyle \frac{4 ( m ^{2} + 2 )}{m ^{2}} = 10, m2=43\displaystyle m ^{2} = \frac{4}{3}m=233\displaystyle m = \frac{2 \sqrt{3}}{3} (∵ m>0m > 0)

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