공통수학2평면좌표AI발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

두 관측소로 진앙의 위치 찾기

문제

동서로 곧게 뻗은 도로를 xx축으로 하는 좌표평면 위에 두 지진 관측소 A(0,0)\mathrm{A} ( 0 , 0 ), B(21,0)\mathrm{B} ( 21 , 0 )이 있다. 도로의 북쪽에서 지진이 일어났고, 진앙 P\mathrm{P}는 관측소 A\mathrm{A}에서 1010 km, 관측소 B\mathrm{B}에서 1717 km 떨어진 지점으로 측정되었다. 진앙 P\mathrm{P}에서 도로에 내린 수선의 발을 H\mathrm{H}라 할 때, 선분 PH\mathrm{PH}의 길이는 몇 km인지 구하시오. (단, 좌표의 단위는 km이고 북쪽이 yy축의 양의 방향이다.) [4점]

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해설

진앙의 좌표를 P(a,b)\mathrm{P} ( a , b ) (b>0b > 0)라 하자. PA=10\displaystyle \overline{\mathrm{PA}} = 10에서 a2+b2=100a ^{2} + b ^{2} = 100 …… ㉠ PB=17\displaystyle \overline{\mathrm{PB}} = 17에서 (a21)2+b2=289( a - 21 ) ^{2} + b ^{2} = 289 …… ㉡ ㉠-㉡에서 a2(a21)2=189a ^{2} - ( a - 21 ) ^{2} = - 189 42a441=18942 a - 441 = - 189, a=6a = 6 ㉠에 대입하면 b2=10036=64b ^{2} = 100 - 36 = 64, b>0b > 0이므로 b=8b = 8P(6,8)\mathrm{P} ( 6 , 8 )이고 H(6,0)\mathrm{H} ( 6 , 0 ) 따라서 PH=8\displaystyle \overline{\mathrm{PH}} = 8 (km) (검산: PB=(621)2+82=225+64=17\displaystyle \overline{\mathrm{PB}} = \sqrt{( 6 - 21 ) ^{2} + 8 ^{2}} = \sqrt{225 + 64} = 17이다.)

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