주어진 그림에서 두 점 A, C의 x좌표를 각각 k (k>0), m (m<0)이라 하면
A(k,1−2−k), B(k,2k), C(m,2m), D(m,1−2−m)
두 점 A, C의 y좌표가 같으므로
1−2−k=2m ⋯⋯ ㉠
AB=2k+2−k−1, CD=2m+2−m−1이고 AB=2CD에서
2k+2−k−1=2(2m+2−m−1) ⋯⋯ ㉡
㉠을 ㉡에 대입하면
2k+2−k−1=2(1−2−k+1−2−k1−1)
2k=a (a>0)이라 하면
a+a1−1=2(1−a11−a1),
aa2−a+1=2×aa2−a+1×a−11
이때 a=0, a2−a+1=0이므로
1=a−12, a−1=2
∴ a=3
즉 2k=3에서 k=log23이고 2−k=31이므로 ㉠에서
2m=1−31=32, m=log232
따라서 A(log23,32), B(log23,3), C(log232,32), D(log232,−21)이므로
AC=log23−log232=log229,
AB=3−32=37,
CD=32−(−21)=67
삼각형 ABC, ACD의 넓이를 각각 S1, S2라 하면
S1=21×log229×37=37log23−67,
S2=21×log229×67=67log23−127
따라서 구하려는 사각형 ABCD의 넓이는
S1+S2=(37log23−67)+(67log23−127)
=27log23−47