기학와 벡터_공간도형 및 공간좌표_이면각의 크기_난이도 중

그림과 같이 한 모서리의 길이가 \(4\) 인 정사면체 \(\rm ABCD\) 의 한 면인 삼각형 \(\rm ABC\) 의 무게중심 \(\rm G\) 에 접하면서 정사면체 \(\rm ABCD\) 의 한 면 \(\rm BCD\) 를 포함하는 평면 \(\alpha\) 에 접하는 구가 있다. 구의 중심 \(\rm P\) 와 무게중심 \(\rm G\) 를 지나고 직선 \(\rm CD\) 에 평행한 평면을 \(\beta\) 라 할 때, 두 평면 \(\alpha, \; \beta\) 가 이루는 예각의 크기 \(\theta\) 에 대하여 \(\cos ^2 \theta=\dfrac{q}{p}\) 이다. 이때, 서로소인 두 자연수 \(p, \; q\) 의 합 \(p+q\) 의 값을 구하시오.

 

 

정답 17