[출처: 비상교육 기하 Ⅰ. 이차곡선 (DB: GEOM_Ch01_비상) PDF p.10 탐구 81 변형 | 성취기준: 12기하01-01, 12기하01-04]
<제시문 (가)> 초점이 \(\mathrm{F}(p, 0)\)이고 준선이 \(x = -p\;(p \gt 0)\)인 포물선의 방정식은 \(y^2 = 4px\)이며, 포물선 위의 점 \(\mathrm{P}(x_1, y_1)\)에서 초점까지의 거리는 \(\overline{\mathrm{FP}} = x_1 + p\)이다.
<제시문 (나)> 포물선 \(y^2 = 4px\)에 접하고 기울기가 \(m\;(m \ne 0)\)인 접선의 방정식은 \(y = mx + \dfrac{p}{m}\)이며, 포물선 위의 점 \((x_1, y_1)\)에서의 접선은 \(y_1 y = 2p(x + x_1)\)이다.
초점이 \(\mathrm{F}(2, 0)\)이고 준선이 \(x = -2\)인 포물선 \(C : y^2 = 8x\) 위의 두 점 \(\mathrm{A}(2, 4),\; \mathrm{B}(x_2, y_2)\)를 지나는 직선이 초점 \(\mathrm{F}\)를 지날 때, 다음 논제에 답하시오.
[문항 1-1] (6점) 제시문 (가)를 이용하여 선분 \(\overline{\mathrm{AF}}\)의 길이를 구하고, 직선 \(\mathrm{AB}\)가 \(x\)축에 수직임을 이용하여 점 \(\mathrm{B}\)의 좌표와 초점 현 \(\overline{\mathrm{AB}}\)의 길이를 구하시오.
[문항 1-2] (7점) 포물선 \(C : y^2 = 8x\) 위의 점 \(\mathrm{P}(8, 8)\)에서의 접선 \(L_1\)의 방정식과, 점 \(\mathrm{P}\)가 아닌 포물선 위의 점 \(\mathrm{Q}\)에서의 접선 \(L_2\)가 \(L_1\)과 수직일 때 직선 \(L_2\)의 방정식을 각각 구하시오.
[문항 1-3] (7점) [문항 1-2]의 두 수직 접선 \(L_1,\; L_2\)의 교점 \(\mathrm{R}\)의 좌표를 구하여 점 \(\mathrm{R}\)이 준선 \(x = -2\) 위에 있음을 확인하고, 삼각형 \(\mathrm{PQR}\)의 넓이를 구하시오.
[논술 답안 작성란 — 문항 1 ([1-1] 6점 / [1-2] 7점 / [1-3] 7점, 총 20점)]
• 제시문 (가), (나)의 수학적 정의와 정리를 명시하고 소문항 [1-1] → [1-2] → [1-3] 순서로 논리적 근거와 풀이 과정을 서술하시오.