문제 1
밑변환 공식과 코사인법칙을 결합한 외접원 기하 해석 [총 30점]
[출처: 교과서 본문 대수 Ⅰ-1. 지수와 로그 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.6 유제 5 변형 | 성취기준: 12대수01-04, 12대수01-05]
[제시문]
(가) $1$이 아닌 양수 $a, b, c$에 대하여 로그의 밑변환 공식 $\log_a b = \dfrac{\ln b}{\ln a}$가 성립하며, 지수함수 $y=a^x$ ($a>0, a\ne 1$)와 로그함수 $y=\log_a x$는 직선 $y=x$에 대하여 대칭이다.
(나) $1$보다 큰 두 실수 $p, q$가 방정식 $\log_3 p + \log_9 (q^2) = 4$와 $\left(\log_3 p\right)\left(\log_3 q\right) = 3$을 동시에 만족시킨다. (단, $p < q$이다.)
(다) 삼각형 $ABC$에서 두 변의 길이가 $\overline{AB} = p$, $\overline{AC} = q$이고, 꼭짓점 $A$의 내각의 크기가 $\angle BAC = \dfrac{\pi}{3}$이다.
[1-1]
제시문 (가)와 (나)를 이용하여 두 실수 $p, q$의 값을 각각 구하고, 곡선 $y=\log_3(x-p)$의 점근선의 방정식을 구하시오. (단, $p < q$이다.) [8점]
[1-2]
제시문 (다)의 삼각형 $ABC$에서 변 $BC$의 길이와 삼각형 $ABC$의 넓이 $S$를 각각 구하시오. (단, 코사인법칙을 풀이 과정에 명시하시오.) [10점]
[1-3]
삼각형 $ABC$의 외접원의 반지름의 길이를 $R$, 내접원의 반지름의 길이를 $r$이라 할 때, 곱 $R \cdot r$의 값을 구하시오. (단, 사인법칙을 이용하시오.) [12점]