AMC 10 · 2010 · #8

학년 8 geometry-2d
similar-trianglesequilateral-trianglethirty-sixty-ninety-triangleangle-sum-triangle identify-subproblems ↑ 선수 지식: angle-sum-triangle
📏 긴 풀이 💡 3 개 인사이트
문제
삼각형 안의 표시된 두 각이 같고, 교차하는 선분이 만드는 작은 삼각형이 정삼각형이다. C에서의 각을 구하여라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
$60^\circ$
(B)
$75^\circ$
(C)
$90^\circ$
(D)
$105^\circ$
(E)
$120^\circ$
풀이 과정
전략 그림 그리기

점과 같은 각이 잔뜩 나오는 문제이므로, 먼저 깔끔한 그림을 그려 모든 것이 F에서 어떻게 이어지는지 본다. 그다음 공유하는 각에 변수를 붙이고 각을 하나씩 따라간다. 정삼각형이 F의 각을 고정하고, 작은 삼각형 하나가 각 A를 정하며, 길이 조건 AB = 2*AC가 마무리를 짓는다.

1STEP 1

그림을 그리고 각을 표시

한 문자가 같은 두 각을 이름 짓는다.

놓기: x = ∠ BAE = ∠ ACD.
2STEP 2

F에서의 각은 120도

교차하는 각은 120도다.

∠ CFA = 180° - ∠ CFE = 180° - 60° = 120°.
3STEP 3

삼각형 ACF가 각 FAC를 정함

작은 삼각형이 각 A의 한 부분을 정한다.

∠ FAC = 180° - 120° - x = 60° - x.
4STEP 4

각 BAC가 60도로 나옴

부분을 더하면 각 A가 정확히 60도다.

∠ BAC = ∠ BAE + ∠ EAC = x + (60° - x) = 60°.
5STEP 5

보조점 M 만들기

두 배인 변의 중점이 정삼각형을 만든다.

AM = 1/2AB = AC, ∠ A = 60° → △ AMC 정삼각형, MA = MB = MC.
6STEP 6

M으로 각 ACB를 나눔

그 점이 각 C를 아는 조각으로 나눈다.

∠ ACB = ∠ MCA + ∠ MCB = 60° + ∠ B.
7STEP 7

삼각형 각의 합으로 마무리

각의 합이 90도로 마무리한다.

60° + ∠ B + (60° + ∠ B) = 180° → ∠ B = 30°, ∠ ACB = 60° + 30° = 90°. (C)
정답
90°
구한 삼각형을 확인한다: 각이 60, 30, 90이고 직각은 C에 있다. 그러면 AB가 빗변이고 AC는 30도 각의 맞은편 변이므로 항상 빗변의 절반이 되어 AB = 2*AC가 정확히 성립한다. 모두 맞으므로 각 ACB = 90도는 일관적이다.
💡핵심 정리

수수께끼 각에 이름을 붙이고, 정삼각형 조각 둘레의 각을 따라가 x를 상쇄시킨 뒤, 변 조건 AB = 2*AC로 마지막 각을 제자리에 끼워 넣는다.

  • 그림을 그리고 각을 표시
  • F에서의 각은 120도
  • 삼각형 ACF가 각 FAC를 정함
  • 각 BAC가 60도로 나옴
  • 보조점 M 만들기
  • M으로 각 ACB를 나눔
  • 삼각형 각의 합으로 마무리