수악중독

그림과 같이 $$\overline{\rm AB}=4, \; \overline{\rm CD}=8, \; \overline{\rm BC}=\overline{\rm BD}=4\sqrt{5}$$ 인 사면체 $\rm ABCD$ 에 대하여 직선 $\rm AB$ 와 평면 $\rm ACD$ 는 서로 수직이다. 두 선분 $\rm CD, \; DB$ 의 중점을 각각 $\rm M, \; N$ 이라 할 때, 선분 $\rm AM$ 위의 점 $\rm P$ 에 대하여 선분 $\rm DB$ 와 선분 $\rm PN$ 은 서로 수직이다. 두 평면 $\rm PDB$ 와 $\rm CDB$ 가 이루는 예각의 크기를 $\theta$ 라 할 때, $40 \cos ^2 \theta$ 의 값을 구하시오. 더보기 정답 $25$

좌표공간에서 두 점 ${\rm A}(3, \; -3, \; 3)$, ${\rm B}(-2, \; 7, \; -2)$ 에 대하여 선분 $\rm AB$ 를 포함하고 구 $x^2+y^2+z^2=1$ 에 접하는 두 평면을 $\alpha, \; \beta$ 라 하자. 두 평면 $\alpha, \; \beta$ 와 구 $x^2+y^2+z^2=1$ 의 접점을 각각 $\rm C, \; D$ 라 할 때, 사면체 $\rm ABCD$ 의 부피는 $\dfrac{q}{p}\sqrt{3}$ 이다. $p+q$ 의 값을 구하시오. (단, $p$ 와 $q$ 는 서로소인 자연수이다.) 정답 $29$

좌표공간의 세 점 ${\rm A}(-1, \; 0, \; 6)$, ${\rm B}(2, \; - \sqrt{3}, \; 0)$, ${\rm C}(3, \; 0, \; 0)$ 에 대하여 두 점 $\rm P, \; Q$ 가 $$\left | \overrightarrow{\rm AP} \right |=2, \;\; \left | \overrightarrow{\rm CQ} \right | = 2\sqrt{3}, \;\; \overrightarrow{\rm BC} \cdot \overrightarrow{\rm CQ}=6$$ 을 만족시킨다. $\left | \overrightarrow{\rm PQ} \right |$ 의 최댓값을 구하시오. 정답 $12$

좌표공간에서 원점 $\rm O$ 와 점 $\rm A(4, \; 0, \; 0)$ 에 대하여 평면 $x+y+\sqrt{2}z=0$ 위의 점 $\rm P$ 가 다음 조건을 만족시킨다. (가) $\left | \overrightarrow{\rm OP} \right |$ 는 $9$ 이하의 자연수이다.(나) $\overrightarrow{\rm OA} \cdot \overrightarrow{\rm AP} = 6$ $\overrightarrow{\rm AP} \cdot \overrightarrow{\rm OP}$ 의 최댓값을 $M$, 최솟값을 $m$ 이라 할 때, $M+m$ 의 값을 구하시오. 정답 $86$

좌표평면에서 두 점 $\rm A(-2, \; 0)$, $\rm B(2, \; 0)$ 에 대하여 다음 조건을 만족시키는 직사각형의 넓이의 최댓값은? 직사각형 위를 움직이는 점 $\rm P$ 에 대하여 $\overline{\rm PA} + \overline{\rm PB}$ 의 값은 점 $\rm P$ 의 좌표가 $(0, \; 6)$ 일 때 최대이고, $\left ( \dfrac{5}{2}, \; \dfrac{3}{2} \right )$ 일 때 최소이다. ① $\dfrac{200}{19}$ ② $\dfrac{210}{19}$ ③ $\dfrac{220}{19}$ ④ $\dfrac{230}{19}$ ⑤ $\dfrac{240}{19}$ 정답 ⑤

중심이 $\rm O$ 이고 반지름의 길이가 $1$ 인 원이 있다. 양수 $x$ 에 대하여 원 위의 서로 다른 세 점 $\rm A, \; B, \; C$ 가 $$x \overrightarrow{\rm OA} + 5 \overrightarrow{\rm OB} + 3 \overrightarrow{\rm OC}= \overrightarrow{0}$$ 를 만족시킨다. $\overrightarrow{\rm OA} \cdot \overrightarrow{\rm OB}$ 의 값이 최대일 때, 삼각형 $\rm ABC$ 의 넓이를 $S$ 라 하자. $50S$ 의 값을 구하시오. 정답 $60$

한 변의 길이가 $12$ 인 정삼각형 $\rm BCD$ 를 한 면으로 하는 사면체 $\rm ABCD$ 의 꼭짓점 $\rm A$ 에서 평면 $\rm BCD$ 에 내린 수선의 발을 $\rm H$ 라 할 때, 점 $\rm H$ 는 삼각형 $\rm BCD$ 의 내부에 놓여 있다. 삼각형 $\rm CHD$ 의 넓이는 삼각형 $\rm BCH$ 의 넓이의 $3$ 배, 삼각형 $\rm DBH$ 의 넓이는 삼각형 $\rm BCH$ 넓이의 $2$ 배이고, $\overline{\rm AH}=3$ 이다. 선분 $\rm BD$ 의 중점을 $\rm M$, 점 $\rm A$ 에서 선분 $\rm CM$ 에 내린 수선의 발을 $\rm Q$ 라 할 때, 선분 $\rm AQ$ 의 길이는? ① $\sqrt{11}$ ② $2\sqrt{3}$..

좌표평면에서 넓이가 $9$ 인 삼각형 $\rm ABC$ 의 세 변 $\rm AB, \; BC, \; CA$ 위를 움직이는 점을 각각 $\rm P, \; Q, \; R$ 라 할 때, $$\overrightarrow{\rm AX} = \dfrac{1}{4} \left ( \overrightarrow{\rm AP} + \overrightarrow{\rm AR} \right ) + \dfrac{1}{2} \overrightarrow{\rm AQ}$$ 를 만족시키는 점 $\rm X$ 가 나타내는 영역의 넓이가 $\dfrac{q}{p}$ 이다. $p+q$ 의 값을 구하시오. (단, $p$ 와 $q$ 는 서로소인 자연수이다.) 정답 $53$

좌표공간에서 점 ${\rm A}(0, \; 0, \; 2)$ 와 구 $x^2 +y^2 +z^2 =1$ 위의 두 점 $\rm P, \; Q$ 는 $$\left | \overrightarrow{\rm AP} \right | =2, \;\; \left | \overrightarrow{\rm PQ} \right | = \sqrt{3}$$ 을 만족시킨다. $\overrightarrow{\rm AP} \cdot \overrightarrow{\rm AQ}$ 의 최댓값을 $M$, 최솟값을 $m$ 이라 할 때, $8(M-m)^2$ 의 값을 구하시오. 정답 $90$

한 모서리의 길이가 $6$ 인 정사면체 $\rm ABCD$ 와 밑면의 중심이 $\rm O$ 인 반구가 다음 조건을 만족시킨다. (가) 두 꼭짓점 $\rm A, \; B$ 는 반구 위에 있고 선분 $\rm AB$ 는 반구의 밑면과 평행하다.(나) 두 꼭짓점 $\rm C, \; D$ 는 반구의 밑면 위에 있고 점 $\rm O$ 는 선분 $\rm CD$ 의 중점이다. 점 $\rm C$ 를 지나고 반구의 밑면에 수직인 직선이 반구와 만나는 점을 $\rm H$ 라 하고, 선분 $\rm BC$ 의 중점을 $\rm M$ 이라 할 때, $\overrightarrow{\rm AM} \cdot \overrightarrow{\rm HM}$ 의 값을 구하시오. 정답 $9$