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역대급 쉬운 2024 KMO 38회 고등2차 기하 1번 해설 (feat. 각찾기, 내대각, 원주각)

이 글에서는 2024년 KMO 고등부 2차 기출 문제

1번 문제(기하)의 해설을 담았습니다.

출제된 문제는 아래와 같습니다.

역대급 쉬운 2024 KMO 38회 고등2차 기하 1번 해설 (feat. 각찾기, 내대각, 원주각) — 그림 1

2024 KMO 38회 고등2차 1번 문제 (기하)

1. 그림그리기

먼저 문제의 뜻에 맞게 그림을 그려봐야겠죠?

아래와 같이 크게 두 가지 그림이 가능합니다.

△ABX 가 정해져있어서, AB 의 길이는 상수이고,

△ABO 의 외접원의 크기 (반지름 R) 은

사인법칙에 의해 결정됩니다. 즉,

ABsinAOB=2R\frac{AB}{\sin \angle AOB}=2R

이므로, ∠AOB 의 사인값에 반비례하죠.

따라서, A, B, O 가 일직선이면

R → ∞ 가 됩니다.

역대급 쉬운 2024 KMO 38회 고등2차 기하 1번 해설 (feat. 각찾기, 내대각, 원주각) — 그림 2
역대급 쉬운 2024 KMO 38회 고등2차 기하 1번 해설 (feat. 각찾기, 내대각, 원주각) — 그림 3

2. 풀이

풀이는 간단한데,

문제해결에 쓸만한 같은각을 찾아서

가지런히 정리하면 됩니다.

역대급 쉬운 2024 KMO 38회 고등2차 기하 1번 해설 (feat. 각찾기, 내대각, 원주각) — 그림 4

DO 의 연장선과 XA 의 교점을 P 라 합니다.

또, AB 의 중점을 M 이라 하면,

△OAM ≡ △OBM 이므로, OM⊥BC 이죠.

또, ∠X=∠AOM …(가) 입니다.

그리고,

원에 내접하는 사각형 ABDO 에서

내대각의 성질에 의해 ∠XDP=∠OAM …(나)

이므로, (가), (나) 에 의해

△XDP∽△OAM (AA) 입니다.

따라서, ∠DPX = ∠AMO = 90° 가 되므로,

DP 는 △XDP 에서 D 에서 수선입니다.

마찬가지 방법으로, CO 도 수선이되구요.

그러므로, O 는 △XDP 의 수심입니다.

두 번째 배치도 거의 똑같이 증명가능합니다.

역대급 쉬운 2024 KMO 38회 고등2차 기하 1번 해설 (feat. 각찾기, 내대각, 원주각) — 그림 5

DO 의 연장선과 XA 의 교점을 P 라 합니다.

또, AB 의 중점을 M 이라 하면,

△OAM ≡ △OBM 이므로, OM⊥BC 이죠.

또, ∠X=∠AOM …(가) 입니다.

그리고,

△ABO 의 외접원에서

XDP=BDO=OB=OA=OAB()\angle XDP=\angle BDO=\angle 호OB=\angle 호OA=\angle OAB\quad \cdots (나)

이므로, (가), (나) 에 의해

△XDP∽△OAM (AA) 입니다.

따라서, ∠DPX = ∠AMO = 90° 가 되므로,

DP 는 △XDP 에서 D 에서 수선입니다.

마찬가지 방법으로, CO 도 수선이되구요.

그러므로, O 는 △XDP 의 수심입니다.

3. 참고로, 각찾기

같은 각이 나오는 부분을 충분히 연습해두면

점점 더 실력이 좋아질것입니다.

고켐에서 가끔 쉬운 문제도 나옵니다.

이번에는 보조선없이 단순히

같은각만 찾으면 되는 문제가 출제되었네요.

센텀 알티수학은

부산 해운대 센텀에 있는 수학 학원입니다.

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이 글에서 다룬 문제의 저작권은 출제 기관·출제자에게 있으며, 학습과 비평을 목적으로 낱문항만 인용했습니다. 해설과 그림은 필자가 직접 작성한 것입니다. 삭제를 원하시면 rtshhw@naver.com 로 연락 주십시오.