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AC=x라 해요. 삼각형 ABC에서 코사인법칙에 의해 아래와 같아요.
13=32+x2−2⋅3⋅x⋅cos3π=9+x2−3x
x2−3x−4=0에서 x=4(x>0)이므로 AC=4예요.
삼각형 ABC의 넓이
S1=21⋅3⋅4⋅sin3π=6⋅23=33
S2=65S1=253
∠ADC=θ라 해요. AD⋅CD=9이므로 아래와 같아요.
S2=21⋅9⋅sinθ=253⇒sinθ=953
삼각형 ACD의 외접원 반지름 R에 대해 사인법칙
sinθAC=2R⇒9534=2R⇒R=5318
따라서 아래와 같아요.
sinθR=9535318=5318⋅539=2554
따라서 정답은 ①예요.