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쌍곡선Hyperbolas · 문제집Worksheet

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문제Problem 1 몸풀기Warm-up

쌍곡선 x29y216=1\dfrac{x^2}{9} - \dfrac{y^2}{16} = 1의 꼭짓점과 초점을 구하여라.

Find the vertices and foci of x29y216=1\dfrac{x^2}{9} - \dfrac{y^2}{16} = 1.

문제Problem 2 몸풀기Warm-up

쌍곡선 x29y216=1\dfrac{x^2}{9} - \dfrac{y^2}{16} = 1의 점근선을 구하여라.

Find the asymptotes of x29y216=1\dfrac{x^2}{9} - \dfrac{y^2}{16} = 1.

문제Problem 3 몸풀기Warm-up

쌍곡선 x29y216=1\dfrac{x^2}{9} - \dfrac{y^2}{16} = 1에서 초점 F(5,0)F(5, 0)에 가까운 가지 위의 점 PPPF=9\overline{PF} = 9를 만족한다. 다른 초점 FF'까지의 거리는?

On x29y216=1\dfrac{x^2}{9} - \dfrac{y^2}{16} = 1, a point PP on the branch nearer the focus F(5,0)F(5, 0) has PF=9\overline{PF} = 9. Find its distance to the other focus FF'.

문제Problem 4 핵심Core

두 초점 (±c,0)(\pm c, 0), 거리 차 2a2a (0<a<c0 < a < c)의 정의에서 쌍곡선의 방정식

x2a2y2b2=1(b2=c2a2)\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1 \qquad (b^2 = c^2 - a^2)

을 유도하여라.

From the definition — foci (±c,0)(\pm c, 0), distance difference 2a2a (0<a<c0 < a < c) — derive the hyperbola's equation

x2a2y2b2=1(b2=c2a2).\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1 \qquad (b^2 = c^2 - a^2).

문제Problem 5 핵심Core

초점이 (±5,0)(\pm 5, 0)이고 꼭짓점이 (±4,0)(\pm 4, 0)인 쌍곡선의 방정식과 점근선을 구하여라.

Find the hyperbola with foci (±5,0)(\pm 5, 0) and vertices (±4,0)(\pm 4, 0), and its asymptotes.

문제Problem 6 핵심Core

쌍곡선 x2a2y2b2=1\dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = 1의 오른쪽 위 가지가 직선 y=baxy = \dfrac ba x에 한없이 가까워짐을 증명하여라.

Prove that the upper-right branch of x2a2y2b2=1\dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = 1 approaches the line y=baxy = \dfrac ba x without bound.

문제Problem 7 핵심Core

쌍곡선 y29x216=1\dfrac{y^2}{9} - \dfrac{x^2}{16} = 1의 꼭짓점, 초점, 점근선을 구하여라.

Find the vertices, foci, and asymptotes of y29x216=1\dfrac{y^2}{9} - \dfrac{x^2}{16} = 1.

문제Problem 8 핵심Core

타원과 쌍곡선을 정의·방정식·a,b,ca, b, c 관계·점근선 유무로 대비해 정리하여라. cc가 각각 어디에 서는지도 밝혀라.

Contrast the ellipse and hyperbola: definition, equation, the a,b,ca, b, c relation, and asymptotes. State where cc stands in each.

문제Problem 9 도전Challenge

두 관측소 A(3,0)A(-3, 0), B(3,0)B(3, 0) (단위: km\mathrm{km})이 같은 천둥소리를 들었는데, AABB보다 늦게 들었고 거리 차는 4km4\,\mathrm{km}였다(PAPB=4\overline{PA} - \overline{PB} = 4). 천둥의 위치 PP가 놓인 곡선의 방정식을 구하여라.

Stations A(3,0)A(-3, 0) and B(3,0)B(3, 0) (in km\mathrm{km}) hear the same thunderclap, AA later than BB, the distance difference being 4km4\,\mathrm{km} (PAPB=4\overline{PA} - \overline{PB} = 4). Find the curve containing the thunder's location PP.

문제Problem 10 도전Challenge

반비례 그래프 xy=1xy = 1이 쌍곡선의 자격을 갖추었음을 표준형과의 비교로 설명하여라 — 두 갈래, 점근선, 대칭축, 꼭짓점.

Explain how the reciprocal graph xy=1xy = 1 carries a hyperbola's full credentials, by comparison with the standard form — two branches, asymptotes, symmetry axis, vertices.

문제Problem 11 도전Challenge

쌍곡선 x2a2y2b2=1\dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = 1의 우변 1100으로 바꾸면 무엇이 되는가 — 식을 인수분해해 밝히고, 이것이 점근선 암기법으로 쓰이는 이유를 말하여라.

What does the right side 11 of x2a2y2b2=1\dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = 1 become when replaced by 00 — factor to identify it, and explain why this works as an asymptote mnemonic.

문제Problem 12 경시Contest

쌍곡선 x216y29=1\dfrac{x^2}{16} - \dfrac{y^2}{9} = 1 위의 점 PP에서 두 초점 FF, FF'를 보는 각이 직각(FPF=90°\angle FPF' = 90°)일 때, 삼각형 PFFPFF'의 넓이를 구하여라.

At a point PP on x216y29=1\dfrac{x^2}{16} - \dfrac{y^2}{9} = 1, the foci subtend a right angle (FPF=90°\angle FPF' = 90°). Find the area of triangle PFFPFF'.

문제Problem 13 경시Contest

곡선 xy=1xy = 1 위의 임의의 점 P(t,1t)P\left(t, \dfrac1t\right) (t>0t > 0)에 대해, 두 점 F(2,2)F(\sqrt2, \sqrt2), F(2,2)F'(-\sqrt2, -\sqrt2)까지의 거리의 차가 항상 222\sqrt2임을 증명하여라 — 곧 xy=1xy = 1이 이 두 점을 초점으로 하는 쌍곡선임을.

For an arbitrary point P(t,1t)P\left(t, \dfrac1t\right) (t>0t > 0) on the curve xy=1xy = 1, prove that the distances to F(2,2)F(\sqrt2, \sqrt2) and F(2,2)F'(-\sqrt2, -\sqrt2) always differ by 222\sqrt2 — that is, xy=1xy = 1 is a hyperbola with these foci.