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위 그림에서 직사각형 $R=\square ABCD$가 $xy$평면 위에 있고, 이 직사각형의 $x$축 기준으로의 최솟값이 $D$에서 최댓값이 $B$에서 발생하고, $y$축 기준으로의 최솟값이 $A$에서 최댓값이 $C$에서 발생하고 있으니, $B$와 $D$를 각각 지나는 수직선과 $A$와 $C$를 각각 지나는 수평선을 그어서 만들어지는 새로운 직사각형 $S=\square EFGH$를 생각했을 때, 이 $S$의 넓이는 언제 최대가 되며, 최댓값은 얼마인가?
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위 그림에서 직사각형 $R=\square ABCD$의 $x$축 기준으로의 최솟값이 $D$에서 최댓값이 $B$에서 발생하고, $y$축 기준으로의 최솟값이 $A$에서 최댓값이 $C$에서 발생하고 있으니, $B$와 $D$를 각각 지나는 수직선과 $A$와 $C$를 각각 지나는 수평선을 그어서 만들어지는 새로운 직사각형 $S=\square EFGH$를 생각했을 때, 이 $S$의 넓이는 언제 최대가 되며, 최댓값은 얼마인가?
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# 2. 풀이
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당연히, 문제는 각도 $\angle BAF$를 $\theta$로 두어 접근할 수 있고, 일반성을 잃지 않고 $0\le\theta\le\frac\pi2$라고 가정할 수 있다.
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문제를 풀기 전에 생각해보면, 당연히 $\theta=\frac\pi4$인 경우에 최댓값이 되지 않을까, 하고 생각해볼 수 있다.
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문제를 풀기 전에 생각해보면, 당연하게도 $\theta=\frac\pi4$인 경우에 최댓값이 되지 않을까, 하고 생각해볼 수 있다.
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그럼 왜 그때 최대가 되며, 그 의미는 무엇일지.
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주어진 $\theta$의 범위에서 $S$의 두 변의 길이는
@@ -133,9 +133,12 @@ EH
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$$
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가 된다.
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재밌는건, $\angle CAB$는 $\phi$와 같다고 볼 수 있으니까, 선분 $AC$와 각도 $\angle CAF$를 통해 보면 그림으로부터 $EH=\sqrt{a^2+b^2}\sin(\theta+\phi)$이 명확하다는 거다.
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재밌는건, $\angle CAB$는 $\phi$와 같다고 볼 수 있으니까, 선분 $AC$와 각도 $\angle CAF$를 통해 보면 그림으로부터 $EH=\sqrt{a^2+b^2}\sin(\theta+\phi)$라는 식이 명확하다는 거다.
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