공통수학2평면좌표AI기본 문제 (3점 중반)

직사각형의 중심까지의 거리

문제

그림과 같이 AB=8\displaystyle \overline{\mathrm{AB}} = \mathit{8}, BC=6\displaystyle \overline{\mathrm{BC}} = \mathit{6}인 직사각형 ABCD\mathrm{ABCD}의 두 대각선의 교점을 O\mathrm{O}라 하자. 점 P\mathrm{P}PA2+PC2=74\displaystyle \overline{\mathrm{PA}} ^{2} + \overline{\mathrm{PC}} ^{2} = 74를 만족시킬 때, 선분 PO\mathrm{PO}의 길이는? [3점] 22\displaystyle 2 \sqrt{2}3323\displaystyle 2 \sqrt{3}13\displaystyle \sqrt{13}44

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해설

직사각형의 대각선의 길이는 AC=82+62=10\displaystyle \overline{\mathrm{AC}} = \sqrt{8 ^{2} + 6 ^{2}} = 10이고, 점 O\mathrm{O}는 대각선 AC\mathrm{AC}의 중점이므로 OA=5\displaystyle \overline{\mathrm{OA}} = \mathit{5} 삼각형 PAC\mathrm{PAC}에서 점 O\mathrm{O}는 변 AC\mathrm{AC}의 중점이므로 중선정리에 의하여 PA2+PC2=2PO2+2OA2\displaystyle \overline{\mathrm{PA}} ^{2} + \overline{\mathrm{PC}} ^{2} = 2 \overline{\mathrm{PO}} ^{2} + 2 \overline{\mathrm{OA}} ^{2} 74=2PO2+2×25\displaystyle 74 = 2 \overline{\mathrm{PO}} ^{2} + 2 \times 25에서 PO2=12\displaystyle \overline{\mathrm{PO}} ^{2} = 12 따라서 PO=23\displaystyle \overline{\mathrm{PO}} = 2 \sqrt{3}이므로 답은 ③이다.

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