주관적인 수능완성 무한등비급수 최고난이도문제.jpg
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문제길이가 언어지문급이네 ㅋㅋ
삼각형 A2PB1이 직각삼각형인걸 이용하면댐
근데 어려움
4번이네요 풀이 올렸으니 참조하세용
이때까지 풀어본 무한급수문제중에 가장 어려웠음
오랜만에 들어와보네요^^
무한등비급수는 문과도 해당하기 때문에, 원이나 직선만으로 모양을 만듭니다.
이 문제 역시 원에 대한 기본적인 해석만 적용하면 되는 문제입니다.
일단, S1구하는 것만 설명드릴게요.
편의상 B2(1,0)에서 수직으로 올렸을 때 R2 도형과 만나는 점을 Q라 하겠습니다.
즉, S1의 1사분면 넓이는 도형 OPQ의 넓이가 되는 것이죠.
도형 OPQ는 결국 호 OP, 호 OQ, 호 PQ로 이루어져 있으므로,
당연히 각 호에 대한 해석만 하면 됩니다.
먼저, 호 OP는 B1(2,0)을 중심으로 하고 반지름 2인 원의 일부이므로,
부채꼴 B1OP (1번 부채꼴)로 해석하면 됩니다. 당연히 중심각(알파)과 반지름(2)을 아니까 끝난 거죠.
그리고, 호 OQ는 B2(1,0)을 중심으로 하고 반지름 1인 원의 일부이므로,
부채꼴 B2OQ (2번 부채꼴)로 해석하면 됩니다. 당연히 중심각(파이/2)과 반지름(1)을 아니까 끝난 거죠.
마지막으로, 호 PQ는 A2(0,1)을 중심으로 하고 반지름 1인 원의 일부이므로,
부채꼴 A2PQ (3번 부채꼴)로 해석하면 됩니다. 다만 여기서 문제가 생기네요!!!
이 부채꼴의 반지름은 1인데, 중심각을 모릅니다.
따라서, 부채꼴 A2PQ의 중심각을 (알파)를 이용해서 표현하는 것이 핵심이네요.
하지만, 위 부채꼴 3개를 만드는 선을 그으셨다면
직각삼각형 A2OB1과 삼각형 A2PB1이 합동이어서
각A2PB1이 직각임을 쉽게 알 수 있습니다.
그러면 전체 도형에서 부채꼴 A2PQ의 중심각이 (파이/2 - 알파)로 파악되네요.
이제 3개의 호를 형성하는 3개의 부채꼴을 완벽히 파악했으니까 넓이 계산만 하면 되겠네요.
S1의 1사분면 넓이 = 3번 부채꼴 + 도형 OA2Q - 도형 OA2P 로 파악하면 부채꼴 넓이로 다 해석할 수 있습니다.
1) 3번 부채꼴 : 1/2 * (파이/2-알파)
2) 도형 OA2Q = 정사각형 OA2QB2 - 2번 부채꼴 = 1 - 파이/4
3) 도형 OA2P = 2*직각삼각형A2OB1 - 1번 부채꼴 = 2 - 1/2*2*2*(알파)
1)+2)-3)=3/2(알파)-1 입니다.
따라서, S1은 2사분면에도 같은 그림이 있으므로, S1=3(알파)-2 가 됩니다.
중요한 것은 3개의 호로 둘러싸인 복잡한 도형이 나왔지만,
결국 각 호를 형성하고 있는 3개의 부채꼴을 정확히 파악하면
그로부터 3개의 호는 모두 해석이 된다는 점입니다.
이는 원 문제를 기하적으로 해석하는 가장 기본적인 접근입니다.
이러한 원칙만 지킨다면 P의 좌표나 삼각함수를 이용하지 않고도
기하적으로 풀 수 있는 다른 방식도 있을 것 같습니다.
강의로 전달하면 그림을 이용해서 간단히 설명할 수 있는 문제인데,
기호가 복잡해서 글로 전달하기가 만만치 않네요.
잘 전달되었으면 좋겠습니다^^
좌표평면을 대입하는문제 짜증나서 시러용 ㅠㅠ
지금까지 문제중에 초항구하기 가장 어려운문제임..
이건 뭐 도형놀이네;; 말만 무한등비급수지 에이원 구하는 19번 공 던지고 싶다 ㅎㅎ