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자료와 그래프

심화 · 개념 하나를 원리부터 · 4단계 중 2

점이 꺾인 경로를 따라 움직이면 넓이를 구간마다 다른 일차함수로 나타내고, 그 그래프가 만드는 도형의 넓이를 구한다.

오른쪽 그림과 같이 AC‾=6\overline{\text{AC}}=6, BC‾=8\overline{\text{BC}}=8, ∠C=90∘\angle \text{C}=90^\circ인 직각삼각형 ABC\text{ABC}가 있다. 점 P\text{P}가 점 B\text{B}를 출발하여 삼각형의 변을 따라 점 C\text{C}를 거쳐 점 A\text{A}까지 움직인다. 점 P\text{P}가 점 B\text{B}로부터 움직인 거리를 xx, 이때의 △ABP\triangle \text{ABP}의 넓이를 yy라 할 때, xx, yy 사이의 관계를 나타내는 그래프와 xx축으로 둘러싸인 도형의 넓이를 구하시오. (단, 0<x<140<x<14)

함수도형
내 답
풀이 과정
전략 작은 문제로 쪼개기 — 꼭짓점 C를 기준으로 이동을 둘로 나눕니다. 각 구간에서 △ ABP는 높이가 일정하고 밑변이 일정하게 늘거나 줄므로 y는 x의 일차함수입니다. 그래프를 그리면 넓이를 쉽게 구할 수 있는 삼각형이 됩니다.
1STEP 1

P가 BC 위에 있을 때

0 < x < 8이면 밑변 BP=x는 BC 위에 있고 높이는 AC=6입니다.

y=1/2 × x × 6=3x
2STEP 2

P가 CA 위에 있을 때

8 ≤ x < 14이면 P는 CA 위에 있고 AP=14-x입니다. AP를 밑변으로 보면 높이는 BC=8입니다.

y=1/2×(14-x) × 8=56-4x
3STEP 3

그래프 그리기

x=8에서 두 식 모두 24이므로 그래프는 (0, 0)에서 (8, 24)까지 올라갔다가 (14, 0)까지 내려갑니다.

4STEP 4

그래프 아래 넓이

둘러싸인 도형은 밑변이 14, 높이가 24인 삼각형입니다.

1/2 × 14 × 24=168
정답
168
꼭짓점의 높이 24는 △ ABC의 넓이 1/2 × 8 × 6=24와 같아, P=C일 때와 맞습니다. x가 14에 가까워지면 P가 A에 가까워져 넓이가 0에 가까워지고, 56-4 × 14=0과 맞습니다.
핵심 정리

움직이는 점이 모퉁이를 돌면 식을 새로 세워요. 곧은 길 하나가 그래프의 곧은 선분 하나가 돼요!

  • P가 BC 위에 있을 때
  • P가 CA 위에 있을 때
  • 그래프 그리기
  • 그래프 아래 넓이
다음은 어디로?

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