좌표평면에서 원점 O가 중심이고 반지름의 길이가 1인 원 위의 세 점 A1,A2,A3에 대하여
∣OX∣≤1이고 OX⋅OAk≥0(k=1,2,3)
을 만족시키는 모든 점 X의 집합이 나타내는 도형을 D라 하자. <보기>에서 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? [4점]
<보 기>
ㄱ. OA1=OA2=OA3이면 D의 넓이는 2π이다.
ㄴ. OA2=−OA1이고 OA3=OA1이면 D는 길이가
2인 선분이다.
ㄷ. OA1⋅OA2=0인 경우에, D의 넓이가 4π이면
점 A3은 D에 포함되어 있다.
①ㄱ②ㄷ③ㄱ, ㄴ④ㄴ, ㄷ⑤ㄱ, ㄴ, ㄷ
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⑤
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해설
OX≤1, OX⋅OAk≥0이므로 ∠XOAk≤2π이다.
점 X를 (x,y)라 하고, OA1=(1,0)이라 해도 일반성을 잃지 않는다. (단, x2+y2≤1)
ㄱ. OA1=OA2=OA3=(1,0)이므로
OX⋅OAk=x≥0이다.
D 영역의 넓이는 2π이다. (x2+y2≤1,x≥0)(참)
ㄴ. OA1=(1,0)이라 하면 OA3=(1,0)이고
OA2=(−1,0)이다.
1) OX⋅OA1=x≥0
2) OX⋅OA2=−x≥0↔x≤0
3) OX⋅OA3=x≥0x≥0,x≤0,x2+y2≤1이므로
D의 길이는 2 이다. (참)
ㄷ. OA1⋅OA2=0이려면 OA=(1,0)일 때
A2의 좌표가 (0,1) 또는 (0,−1)이다.
OX⋅OA1=x≥0, OX⋅OA2=y≥0을 만족하는
D의 넓이가 4π이면
A3의 x좌표와 y좌표가 x2+y2≤1이고,
x≥0,y≥0에 A3이 존재 한다. (참)
따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ, ㄷ 이다.