공통수학1이차방정식수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

영희 철수 이동 시간

문제

그림과 같이 A\mathrm{A} 지점과 B\mathrm{B} 지점 사이의 거리가 10km10 \mathrm{k} m, B\mathrm{B} 지점과 C\mathrm{C} 지점 사이의 거리가 10km10 \mathrm{k} m인 도로가 있고 영희와 철수는 다음과 같이 A 지점에서 C 지점까지 이동하였다.

영희는 A\mathrm{A} 지점을 출발하여 D\mathrm{D} 지점과 E\mathrm{E} 지점을 거쳐 C\mathrm{C} 지점 까지 평균속력 6km6 \mathrm{k} m/시로 이동하였다. 철수는 A\mathrm{A} 지점을 출발하여 B\mathrm{B} 지점까지는 평균속력 3km3 \mathrm{k} m/시, B\mathrm{B} 지점에서 C\mathrm{C} 지점까지는 평균속력 6km6 \mathrm{k} m/시로 이동하였다.

B\mathrm{B} 지점과 E\mathrm{E} 지점 사이의 거리는 2x(km)2 x ( \mathrm{k} m )이고, D\mathrm{D} 지점과 E\mathrm{E} 지점 사이의 거리는 x(km)x ( \mathrm{k} m )이다. 영희와 철수가 동시에 출발하여 영희가 철수보다 22시간 먼저 도착하였을 때, xx의 값은? [4점]

9322\displaystyle \frac{9 - 3 \sqrt{2}}{2}9332\displaystyle \frac{9 - 3 \sqrt{3}}{2}32\displaystyle \frac{3}{2}9352\displaystyle \frac{9 - 3 \sqrt{5}}{2}9362\displaystyle \frac{9 - 3 \sqrt{6}}{2}

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해설

D에서 변 AB에 내린 수선의 발을 H라 하자. AD\displaystyle \overline{\mathrm{A}} D=AH2+DH2\displaystyle = \sqrt{{\overline{\mathrm{A}} H} ^{2} + {\overline{\mathrm{D}} H} ^{2}} =(10x)2+(2x)2\displaystyle = \sqrt{( 10 - x ) ^{2} + ( 2 x ) ^{2}} =5x220x+100\displaystyle = \sqrt{5 x ^{2} - 20 x + 100} 따라서, 영희의 소요시간은 AD+DE+EC6\displaystyle \frac{\overline{\mathrm{A}} D + \overline{DE} + \overline{EC}}{6} =5x220x+100+x+(102x)6\displaystyle = \frac{\sqrt{5 x ^{2} - 20 x + 100} + x + ( 10 - 2 x )}{6} =5x220x+100+10x6\displaystyle = \frac{\sqrt{5 x ^{2} - 20 x + 100} + 10 - x}{6} 철수의 소요시간은 AB3+BC6=103+106=5\displaystyle \frac{\overline{\mathrm{A}} B}{3} + \frac{\overline{\mathrm{B}} C}{6} = \frac{10}{3} + \frac{10}{6} = 5 이므로 5x220x+100+10x6=3\displaystyle \frac{\sqrt{5 x ^{2} - 20 x + 100} + 10 - x}{6} = 3 5x220x+100=x+8\displaystyle \sqrt{5 x ^{2} - 20 x + 100} = x + 8 5x220x+100=x2+16x+645 x ^{2} - 20 x + 100 = x ^{2} + 16 x + 64 4x236x+36=04 x ^{2} - 36 x + 36 = 0 x29x+9=0x ^{2} - 9 x + 9 = 0 x=9±81362=9±452=9±352\displaystyle \therefore x = \frac{9 \pm \sqrt{81 - 36}}{2} = \frac{9 \pm \sqrt{45}}{2} = \frac{9 \pm 3 \sqrt{5}}{2} 그런데 BE=2x\displaystyle {\overline{\mathrm{B}} E} = 2 x에서 0<2x<100 < 2 x < 10 0<x<5\therefore 0 < x < 5 x=9352\displaystyle \therefore x = \frac{9 - 3 \sqrt{5}}{2}

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