공통수학1다항식의 연산수능 기출심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

직육면체 부피

문제

그림과 같이 정사각형 ABCD{\mathrm{ABCD}}를 밑면으로 하는 직육면체 ABCDEFGH{\mathrm{ABCD}} - {\mathrm{EFGH}}가 있다. 선분 AD{\mathrm{AD}} 위의 점 P{\mathrm{P}}와 선분 BC{\mathrm{BC}} 위의 점 Q{\mathrm{Q}}AP=BQ=BF\displaystyle {\overline{\mathrm{AP}}} = {\overline{\mathrm{BQ}}} = {\overline{\mathrm{BF}}}가 되도록 잡고, 점 P{\mathrm{P}}에서 선분 EH{\mathrm{EH}}에 내린 수선의 발을 R{\mathrm{R}}, 점 Q{\mathrm{Q}}에서 선분 FG{\mathrm{FG}}에 내린 수선의 발을 S{\mathrm{S}}라 하자. 직육면체 ABCDEFGH{\mathrm{ABCD}} - {\mathrm{EFGH}}의 부피를 V1V _{1}, 직육면체 ABQPEFSR{\mathrm{ABQP}} - {\mathrm{EFSR}}의 부피를 V2V _{2}라 하자. (AB+BF)×SD2=354\displaystyle \left( {\overline{\mathrm{AB}}} + {\overline{\mathrm{BF}}} \right) \times {\overline{\mathrm{SD}}} ^{2} = \frac{35}{4}, V1+V2=154\displaystyle V _{1} + V _{2} = \frac{15}{4} 일 때, (AB+BF)3=qp\displaystyle \left( {\overline{\mathrm{AB}}} + {\overline{\mathrm{BF}}} \right) ^{3} = \frac{q}{p}이다. p+qp + q의 값을 구하시오. (단, AB>BF\displaystyle {\overline{\mathrm{AB}}} > {\overline{\mathrm{BF}}}이고, ppqq는 서로소인 자연수이다.) [4점]

정답 보기
133

자료 내려받기

아직 올라온 파일이 없습니다.

해설

AB=a\displaystyle {\overline{\mathrm{AB}}} = a, BF=b(a>b)\displaystyle {\overline{\mathrm{BF}}} = b \left( a > b \right)라 하자. 직사각형 RSGH{\mathrm{RSGH}}에서 SG=ab\displaystyle {\overline{\mathrm{SG}}} = a - b, GH=a\displaystyle {\overline{\mathrm{GH}}} = a이므로 SH2\displaystyle {\overline{\mathrm{SH}}} ^{2}=SG2+GH2\displaystyle = {\overline{\mathrm{SG}}} ^{2} + {\overline{\mathrm{GH}}} ^{2}=(ab)2+a2= \left( a - b \right) ^{2} + a ^{2}=2a22ab+b2= 2 a ^{2} - 2 ab + b ^{2} 직각삼각형 DHS{\mathrm{DHS}}에서 SD2\displaystyle {\overline{\mathrm{SD}}} ^{2}=SH2+DH2\displaystyle = {\overline{\mathrm{SH}}} ^{2} + {\overline{\mathrm{DH}}} ^{2} =(2a22ab+b2)+b2= \left( 2 a ^{2} - 2 ab + b ^{2} \right) + b ^{2}=2(a2ab+b2)= 2 \left( a ^{2} - ab + b ^{2} \right) 이므로 (AB+BF)×SD2\displaystyle \left( {\overline{\mathrm{AB}}} + {\overline{\mathrm{BF}}} \right) \times {\overline{\mathrm{SD}}} ^{2}=(a+b)×2(a2ab+b2)= \left( a + b \right) \times 2 \left( a ^{2} - ab + b ^{2} \right) =2(a3+b3)=354\displaystyle = 2 \left( a ^{3} + b ^{3} \right) = \frac{35}{4} 에서 a3+b3=358\displaystyle a ^{3} + b ^{3} = \frac{35}{8} V1=AB×BC×BF=a2b\displaystyle V _{1} = {\overline{\mathrm{AB}}} \times {\overline{\mathrm{BC}}} \times {\overline{\mathrm{BF}}} = a ^{2} b, V2=AB×BQ×BF=ab2\displaystyle V _{2} = {\overline{\mathrm{AB}}} \times {\overline{\mathrm{BQ}}} \times {\overline{\mathrm{BF}}} = ab ^{2} 이므로 V1+V2=a2b+ab2=154\displaystyle V _{1} + V _{2} = a ^{2} b + ab ^{2} = \frac{15}{4} (AB+BF)3\displaystyle \left( {\overline{\mathrm{AB}}} + {\overline{\mathrm{BF}}} \right) ^{3}=(a+b)3= \left( a + b \right) ^{3} =a3+3a2b+3ab2+b3= a ^{3} + 3 a ^{2} b + 3 ab ^{2} + b ^{3} =a3+b3+3(a2b+ab2)= a ^{3} + b ^{3} + 3 \left( a ^{2} b + ab ^{2} \right) =358+454=1258\displaystyle = \frac{35}{8} + \frac{45}{4} = \frac{125}{8} 이므로 p=8p = 8, q=125q = 125 따라서 p+q=133p + q = 133

태그

비슷한 문제 더 보기

← 전체 문제 목록으로