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좌표 증명Coordinate Proofs · 문제집Worksheet

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문제Problem 1 몸풀기Warm-up

직선 ABABA(1,2)A(1, 2), B(4,8)B(4, 8)을 지나고, 직선 CDCDC(0,5)C(0, 5), D(3,11)D(3, 11)을, 직선 EFEFE(2,0)E(2, 0), F(6,2)F(6, -2)를 지난다. ABABCDCD, ABABEFEF의 관계를 각각 판별하여라.

Line ABAB passes through A(1,2)A(1, 2), B(4,8)B(4, 8); line CDCD through C(0,5)C(0, 5), D(3,11)D(3, 11); line EFEF through E(2,0)E(2, 0), F(6,2)F(6, -2). Determine how ABAB relates to CDCD, and to EFEF.

문제Problem 2 몸풀기Warm-up

세 점 A(1,1)A(1, 1), B(3,5)B(3, 5), C(6,11)C(6, 11)이 한 직선 위에 있는지 판별하여라.

Decide whether A(1,1)A(1, 1), B(3,5)B(3, 5), C(6,11)C(6, 11) are collinear.

문제Problem 3 몸풀기Warm-up

세 점 A(2,1)A(2, 1), B(5,3)B(5, 3), C(3,6)C(3, 6)으로 만든 삼각형에서 B\angle B가 직각임을 기울기로 보여라.

Show by slopes that B\angle B is a right angle in the triangle A(2,1)A(2, 1), B(5,3)B(5, 3), C(3,6)C(3, 6).

문제Problem 4 핵심Core

이등변삼각형에 관한 정리를 좌표로 증명하려 한다. 일반성을 잃지 않는 좌표 배치를 제시하고, 그 배치가 왜 모든 이등변삼각형을 대표하는지, 어떤 배치가 왜 일반성을 잃는지 설명하여라.

You want to prove a theorem about isosceles triangles in coordinates. Present a placement that loses no generality, explain why it represents every isosceles triangle, and give an example of a placement that fails and why.

문제Problem 5 핵심Core

"직각삼각형에서 빗변의 중선은 빗변의 절반이다"를 좌표로 재증명하여라.

Reprove in coordinates: "in a right triangle, the median to the hypotenuse is half the hypotenuse."

문제Problem 6 핵심Core

"마름모의 두 대각선은 수직이다"를 좌표로 재증명하여라. 마름모를 A(0,0)A(0,0), B(a,0)B(a, 0), C(a+c,d)C(a+c, d), D(c,d)D(c, d)로 놓고 시작하라.

Reprove in coordinates: "a rhombus's diagonals are perpendicular." Start from the placement A(0,0)A(0,0), B(a,0)B(a, 0), C(a+c,d)C(a+c, d), D(c,d)D(c, d).

문제Problem 7 핵심Core

세 꼭짓점이 (0,0)(0, 0), (6,0)(6, 0), (2,4)(2, 4)인 삼각형의 외심의 좌표를 구하여라.

Find the circumcenter of the triangle with vertices (0,0)(0, 0), (6,0)(6, 0), (2,4)(2, 4).

문제Problem 8 핵심Core

평행사변형 ABCDABCD에서 A(1,2)A(1, 2), B(6,3)B(6, 3), C(4,7)C(4, 7)이다. 꼭짓점 DD의 좌표를 구하여라.

In parallelogram ABCDABCD, A(1,2)A(1, 2), B(6,3)B(6, 3), C(4,7)C(4, 7). Find DD.

문제Problem 9 도전Challenge

"등변사다리꼴의 두 대각선의 길이는 같다"를 좌표로 재증명하여라. 배치의 일반성도 밝혀라.

Reprove in coordinates: "an isosceles trapezoid's diagonals are equal." Justify your placement's generality.

문제Problem 10 도전Challenge

세 꼭짓점이 (2,3)(2, 3), (8,1)(8, 1), (4,7)(4, 7)인 삼각형의 세 변의 중점을 이어 중점삼각형을 만들었다. 중점삼각형의 둘레를 구하고, 원래 삼각형 둘레의 절반임을 확인하여라.

The midpoints of the sides of the triangle (2,3)(2, 3), (8,1)(8, 1), (4,7)(4, 7) form the medial triangle. Find its perimeter and confirm it is half the original's.

문제Problem 11 도전Challenge

바리뇽의 정리 — 임의의 사각형 ABCDABCD의 네 변의 중점을 순서대로 이으면 평행사변형이 됨을 좌표로 증명하여라.

Varignon's theorem — Prove in coordinates that joining the midpoints of the sides of any quadrilateral ABCDABCD, in order, produces a parallelogram.

문제Problem 12 경시Contest

세 꼭짓점이 (0,0)(0, 0), (6,0)(6, 0), (2,4)(2, 4)인 삼각형에서 외심 OO, 무게중심 GG, 수심 HH의 좌표를 각각 구하고, 세 점이 한 직선 위에 있으며 OG:GH=1:2OG : GH = 1 : 2임을 확인하여라.

For the triangle (0,0)(0, 0), (6,0)(6, 0), (2,4)(2, 4), find the circumcenter OO, centroid GG, and orthocenter HH, then confirm the three are collinear with OG:GH=1:2OG : GH = 1 : 2.

문제Problem 13 경시Contest

오일러 직선 — 임의의 삼각형에서 외심 OO, 무게중심 GG, 수심 HH가 한 직선 위에 있고 OG:GH=1:2OG : GH = 1 : 2임을 좌표로 증명하여라.

The Euler line — Prove in coordinates that in any triangle the circumcenter OO, centroid GG, and orthocenter HH are collinear with OG:GH=1:2OG : GH = 1 : 2.