사인법칙&코사인법칙_난이도 중상 (2021년 3월 전국연합 고3 21번)

그림과 같이 $\overline{\rm AB}=2, \; \overline{\rm AC} // \overline{\rm BD}, \; \overline{\rm AC} : \overline{\rm BD} = 1:2$ 인 두 삼각형 $\rm ABC, \; ABD$ 가 있다. 점 $\rm C$ 에서 선분 $\rm AB$ 에 내린 수선의 발 $\rm H$ 는 선분 $\rm AB$ 를 $1:3$ 으로 내분한다.

 

두 삼각형 $\rm ABC, \; ABD$ 의 외접원의 반지름의 길이를 각각 $r, \; R$ 라 할 때, $4 \left (R^2 - r^2 \right ) \times \sin ^2 ( \angle {\rm CAB})=51$ 이다. ${\overline{\rm AC}}^2$ 의 값을 구하시오. (단, $\angle \rm CAB < \dfrac{\pi}{2}$ )

 

정답 $15$