AMC 10 · 2015 · #11

학년 8 geometry-2d
coordinate-geometryarea-trianglesinteger-pythagorean-triples identify-subproblems ↑ 선수 지식: area-trianglescoordinate-geometry
📏 중간 풀이 💡 3 개 인사이트
문제
직선과 두 축이 삼각형을 둘러싼다. 세 높이를 더하여라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
20
(B)
$\dfrac{360}{17}$
(C)
$\dfrac{107}{5}$
(D)
$\dfrac{43}{2}$
(E)
$\dfrac{281}{13}$
풀이 과정
전략 그림 그리기

직선과 축에 관한 문제이므로 도구 #1(그림 그리기)을 먼저 쓴다. 절편을 찍으면 세 꼭짓점이 정해지고, 축에 붙은 직각삼각형이 드러난다. 변이 축 위에 놓인 직각삼각형이 되면 세 높이는 쉬운 조각으로 나뉘므로, 도구 #7(작은 문제로 쪼개기)로 하나씩 처리한다 — 두 직각변 자체가 높이가 되고, 세 번째 높이(빗변에 내린 높이)는 넓이에서 나온다. 도구 #3(가능성 지우기)은 안전장치이다: 분모가 13 인 보기는 단 하나뿐인데, 그것이 바로 빗변에 내린 높이가 강제하는 값이다.

1STEP 1

세 꼭짓점 찾기

절편이 세 꼭짓점을 준다.

y=0→ x=5; x=0→ y=12; 꼭짓점: (0,0),(5,0),(0,12)
2STEP 2

직각삼각형과 빗변 보기

빗변이 13인 익숙한 직각삼각형이다.

√(5²+12²)=√(25+144)=√(169)=13
3STEP 3

두 높이는 직각변 그 자체

높이 둘은 직각변 자체다.

h₁=12, h₂=5
4STEP 4

넓이로 세 번째 높이 구하기

넓이가 세 번째 높이를 준다.

1/2·13 · h₃=30 → h₃=60/13
5STEP 5

세 높이 더하기

더하면 281/13, 보기 (E).

5+12+60/13=(221+60)/13=281/13
정답
281/13
크기를 확인하자: 세 높이는 12, 5, 60/13≈4.6 이므로 합은 약 21.6이다. 분수 281/13≈21.6과 일치한다. 또한 긴 빗변에 내린 높이(≈4.6)가 셋 중 가장 짧은 것도 자연스럽다. 넓이를 30으로 유지하려면 가장 긴 변에는 가장 짧은 높이가 필요하기 때문이다.
💡핵심 정리

직각삼각형에서 두 직각변은 이미 높이이고, 비스듬한 변에는 넓이가 그대로라는 점을 이용해 그에 맞는 높이를 구하면 된다.

  • 세 꼭짓점 찾기
  • 직각삼각형과 빗변 보기
  • 두 높이는 직각변 그 자체
  • 넓이로 세 번째 높이 구하기
  • 세 높이 더하기