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∠BAC=∠CAD=θ라 하면, 삼각형 ABC에서 코사인법칙에 의해
BC2=AB2+AC2−2⋅AB⋅ACcosθ=25+45−305cosθ=70−305cosθ
삼각형 ACD에서도
CD2=49+45−425cosθ=94−425cosθ
∠BAC=∠CAD이므로 AC는 ∠BAD의 이등분선이고, 원에 내접할 때 이등분선은 호 BC와 호 CD를 같게 하므로 BC=CD, 즉 BC2=CD2이에요. 따라서
70−305cosθ=94−425cosθ
125cosθ=24,cosθ=525
BC2=70−305⋅525=70−60=10,BC=10
sin2θ=1−cos2θ=1−54=51,sinθ=55
( θ는 예각 )
원의 반지름을 R라 하면, 삼각형 ABC의 외접원이 곧 이 원이므로 사인법칙에 의해
sinθBC=2R,5510=2R
52=2R,R=252
따라서 정답은 ①예요.