다음은 세 변의 길이가 모두 다른 예각삼각형에서 각 변을 같은 길이만큼 짧게 했을 때, 짧아진 세 선분을 각 변으로 하는 직각삼각형이 존재함을 증명한 것이다.
<증명>
예각삼각형의 세 변의 길이를 a, b, c(a<b<c)로 놓으면a2+b2>c2이다.
그런데 x만큼 짧아진 삼각형의 세 변의 길이는
a−x, b−x, c−x이므로 0<x<□(가) 이다.
따라서 등식 (a−x)2+(b−x)2=(c−x)2을 만족시키는 실수 x가 0<x<□(가) 에서 존재함을 보이면 된다.
f(x)=(a−x)2+(b−x)2−(c−x)2으로 놓으면
f(x)는 연속함수이고,
f(0)□(나) 0, f(□(가)) □(다) 0이므로 중간값의 정리에 의해 0<x<□(가) 에서 f(x)=0인 x가 존재한다.
그러므로 짧아진 세 선분을 각 변으로 하는 직각삼각형이 존재한다.
위의 증명에서 (가), (나), (다)에 알맞은 것은? [3점]
(가) (나) (다)
①a+b−c < >②a+b−c > <③a+b+c < >④a < >⑤a > <