알티수학 쌤 수학 노트 센텀 알티수학 학원 · 부산 센텀 · 해운대

알티수학 쌤 보조선 #15 - 좀 더 기하스럽게 풀어보기 (feat. 블랙라벨 3-2 도전 문제)

오늘도 블랙라벨 중학 3-2 에서 하나 풀어보겠습니다. 해설지에 나와있는 풀이는 좀 힘들어서요.

문제는 아래와 같습니다.

알티수학 쌤 보조선 #15 - 좀 더 기하스럽게 풀어보기 (feat. 블랙라벨 3-2 도전 문제) — 그림 1

블라 3-2 47쪽

블랙라벨 3-2 에 있는 문제인데, 해설지에는 풀이가 아래와 같이 나와 있습니다.

알티수학 쌤 보조선 #15 - 좀 더 기하스럽게 풀어보기 (feat. 블랙라벨 3-2 도전 문제) — 그림 2

삼각비 없이 닮음과 피타로 진행해 보겠습니다.

BC=32CDBC:CD=3:2BC=\frac{3}{2}CD\quad \Leftrightarrow \quad BC:CD=3:2

이므로, BC=3k, CD=2k 라 둡니다.

알티수학 쌤 보조선 #15 - 좀 더 기하스럽게 풀어보기 (feat. 블랙라벨 3-2 도전 문제) — 그림 3

BD=5 라고 주어졌고, △CBD 에서 ∠C 의 이등분선 정리에 의해 BP=3, DP=2 가 됩니다.

그리고, 문제에서 AB=3 이라 줬으니 표시해 보겠습니다.

알티수학 쌤 보조선 #15 - 좀 더 기하스럽게 풀어보기 (feat. 블랙라벨 3-2 도전 문제) — 그림 4

그러면 △BAP 가 이등변삼각형인것이 보입니다. 따라서, △CDP 도 이등변삼각형입니다. 닮음이니까요. 그러면 문제에서 구하라고 하는 PC 의 길이는 DC 의 길이와 같습니다. 즉,

PC=DC=2kPC=DC=2k

를 구하면 됩니다.

그러면 이제, k 만 계산해서 알아내면 되겠네요.

아래 그림과 같이 C 에서 BD 에 내린 수선의 발을 H 라 하면 H 는 DP 의 중점입니다. △CDP 가 이등변삼각형이니까요.

알티수학 쌤 보조선 #15 - 좀 더 기하스럽게 풀어보기 (feat. 블랙라벨 3-2 도전 문제) — 그림 5

여기서, 두 직각삼각형 △CHD, △CHB 에서 피타를 쓰면 k 가 구해집니다.

CH2=CD2DH2CH^2=CD^2-DH^2
CH2=CB2BH2CH^2=CB^2-BH^2
이고,\text{이고,}
변변 빼서 정리하면 \text{변변 빼서 정리하면 }
CD2DH2=CB2BH2CD^2-DH^2=CB^2-BH^2
여기에 미지수와 숫자를 대입하면\text{여기에 미지수와 숫자를 대입하면}
(2k)212=(3k)242(2k)^2-1^2=(3k)^2-4^2

이 됩니다. 계산하면 k=√3 이 되므로,

PC=2k=23PC=2k=2\sqrt{3}

이 답이 됩니다.

알티수학 쌤 보조선 #15 - 좀 더 기하스럽게 풀어보기 (feat. 블랙라벨 3-2 도전 문제) — 그림 6

#블랙라벨 #도전문제 #피타 #피타고라스정리 #닮음 #원주각 #각의이등분선정리 #보조선 #수선