공통수학2도형의 이동AI심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

이동 결과로 평행이동의 양을 거꾸로 구하기

문제

좌표평면 위의 점 P1\mathrm{P} _{1}의 좌표는 (1,2)( 1 , 2 )이고, 자연수 nn에 대하여 점 Pn+1\mathrm{P} _{n + 1}은 점 Pn\mathrm{P} _{n}yy축에 대하여 대칭이동한 후 xx축의 방향으로 aa만큼, yy축의 방향으로 bb만큼 평행이동한 점이다. 점 P4\mathrm{P} _{4}의 좌표가 (4,11)( 4 , 11 )일 때, 점 P100\mathrm{P} _{100}xx좌표와 yy좌표의 합을 구하시오. (단, aa, bb는 상수이다.) [4점]

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해설

Pn(x,y)\mathrm{P} _{n} \mathit{(} x , y )이면 Pn+1(x+a,y+b)\mathrm{P} _{n + 1} \mathit{(} - x + a , y + b )이다. P1(1,2)\mathrm{P} _{1} \mathit{(} 1 , 2 )이므로 P2(1+a,2+b)\mathrm{P} _{2} \mathit{(} - 1 + a , 2 + b ) P3(1a+a,2+2b)\mathrm{P} _{3} \mathit{(} 1 - a + a , 2 + 2 b ), 즉 P3(1,2+2b)\mathrm{P} _{3} \mathit{(} 1 , 2 + 2 b ) P4(1+a,2+3b)\mathrm{P} _{4} \mathit{(} - 1 + a , 2 + 3 b ) P4(4,11)\mathrm{P} _{4} \mathit{(} 4 , 11 )이므로 1+a=4- 1 + a = 4, 2+3b=112 + 3 b = 11에서 a=5a = 5, b=3b = 3 따라서 Pn+1(x+5,y+3)\mathrm{P} _{n + 1} \mathit{(} - x + 5 , y + 3 )이므로 xx좌표는 11, 44가 번갈아 나타나고 yy좌표는 33씩 커진다. nn이 짝수이면 Pn\mathrm{P} _{n}xx좌표는 44이고, Pn\mathrm{P} _{n}yy좌표는 2+3(n1)2 + 3 ( n - 1 )이다. P100(4,2+3×99)\mathrm{P} _{100} \mathit{(} 4 , 2 + 3 \times 99 ), 즉 P100(4,299)\mathrm{P} _{100} \mathit{(} 4 , 299 ) 따라서 구하는 합은 4+299=3034 + 299 = 303

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