AMC 10 · 2007 · #8

학년 8 geometry-2d
isosceles-triangleangle-sum-triangleangle-sum-polygon identify-subproblems ↑ 선수 지식: isosceles-triangle
📏 중간 풀이 💡 2 개 인사이트
문제
두 이등변삼각형이 밑변 AC를 공유한다: 삼각형 ABC는 AB=BC이고 꼭지각 ∠ ABC=40°이며, 삼각형 ADC는 AD=DC이고 꼭지각 ∠ ADC=140°이다. 점 D는 삼각형 ABC의 내부에 있다. ∠ BAD의 크기를 구하여라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
$\ 20$
(B)
$\ 30$
(C)
$\ 40$
(D)
$\ 50$
(E)
$\ 60$

AMC 10 2007 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.

풀이 과정
전략 그림 그리기

여기서는 대수가 전혀 필요 없다 — 문제 전체가 그림에서 각을 읽어내는 것이므로 도구 #1(그림 그리기)이 먼저다: 공유 밑변 AC 위에 두 이등변삼각형을 그리고 D를 삼각형 ABC의 내부에 놓는다. 그림은 핵심 관계를 드러낸다 — 반직선 AD가 반직선 AB와 AC 사이에 있으므로 ∠ BAC가 ∠ BAD와 ∠ DAC로 나뉜다. 그러면 목표가 '∠ BAC와 ∠ DAC를 따로 구한 뒤 빼기'가 되는데, 이것이 도구 #7(작은 문제로 쪼개기)이다. 이 두 각 각각은 한 이등변삼각형의 밑각이고, 그 삼각형의 내각 합에서 구한다.

1STEP 1

그림을 그리고 A의 각을 쪼개기

AC를 긋고 위에 B, 내부에 D를 그린다. 반직선 AD가 AB와 AC 사이에 있으므로 ∠ BAD=∠ BAC-∠ DAC이다.

∠ BAD=∠ BAC-∠ DAC
2STEP 2

삼각형 ABC에서 각 BAC 구하기

꼭지각 ∠ ABC=40°가 남긴 140°를 두 밑각이 나눠 갖고, AB=BC라 서로 같으니 ∠ BAC=70°이다.

∠ BAC=(180°-40°)/2=70°
3STEP 3

삼각형 ADC에서 각 DAC 구하기

삼각형 ADC도 같다. 넓은 꼭지각 ∠ ADC=140°가 남긴 40°를 똑같이 나누니 ∠ DAC=20°이다.

∠ DAC=(180°-140°)/2=20°
4STEP 4

빼서 각 BAD 구하기

그림에서 얻은 관계에 두 밑각을 넣으면 ∠ BAD=70°-20°=50°, 곧 선택지 (D)이다.

∠ BAD=70°-20°=50° → (D)
정답
50
답은 ∠ BAC=70°보다 작은 양의 각이어야 한다. ∠ DAC=20°가 그 안에서 잘려 나가기 때문인데, 50°가 여기에 맞는다. 그림 전체를 점검하자: A에서 조각들이 20°+50°=70°=∠ BAC이고, 삼각형 ABC는 70°+70°+40°=180°, 삼각형 ADC는 20°+20°+140°=180°이다. 모두 맞아떨어지므로 50°는 일관적이다.
💡핵심 정리

이등변삼각형에서는 두 밑각이 같으니, 꼭지각을 뺀 나머지를 반으로 나눈다; 여기서는 70°와 20°가 나오고 그 차이가 답이다.

  • 그림을 그리고 A의 각을 쪼개기
  • 삼각형 ABC에서 각 BAC 구하기
  • 삼각형 ADC에서 각 DAC 구하기
  • 빼서 각 BAD 구하기