내분점까지는 맞았는데, 두 선분의 교점 비가 바뀌었다

P=(3/5)D라고 해서 AP:PD=3:5는 아닙니다. AP는 전체의 3/5, PD는 2/5입니다. 내분점과 교점의 비를 다른 줄에서 확인하세요.

밤빛이 비치는 현수교의 기둥과 케이블

사진: Derek Jensen ( Tysto ) · Public domain · 원본 출처

A(0,0), B(6,0), C(0,6)BD:DC=1:2 \begin{aligned} A(0,0),\ B(6,0),\ C(0,6)\\ BD:DC=1:2 \end{aligned}

D는 BC의 내분점, E는 AB의 중점이다. AD와 CE의 교점 P에 대해 AP:PDAP:PD를 구하라.

D=(4,2),E=(3,0)P=(4t,2t)=(3s,6−6s)4t=3s,2t=6−6st=35,s=45 \begin{aligned} D&=(4,2),\quad E=(3,0)\\ P&=(4t,2t)=(3s,6-6s)\\ 4t&=3s,\quad 2t=6-6s\\ t&=\frac35,\quad s=\frac45 \end{aligned}

따라서 P=(12/5,6/5)P=(12/5,6/5), AP:PD=3:2AP:PD=3:2다. 두 계수가 모두 0과 1 사이이므로 실제 두 선분 위의 교점이다.

두 줄에서 다른 오류가 난다

답안 확인할 부분
D=(2,4) BD:DC를 2:1로 뒤집었다.
AP:PD=3:5 AP:AD와 AP:PD를 혼동했다.

tt는 AD 전체에서 AP가 차지하는 비율이다. 남은 PD는 전체의 2/52/5이므로 t:(1−t)t:(1-t)를 써야 한다. 마지막에는 P가 y=x/2y=x/2, y=6−2xy=6-2x를 모두 만족하는지도 확인한다.

Don Steward의 벡터 문항은 같은 점을 두 방식으로 표현해 비를 구한다. 이 새 구성에서는 내분점 계산과 교점의 길이비를 다른 줄에서 채점하도록 했다.

출처·착안: Don Steward, 「harder GCSE vector questions」. 문항과 예시 답안은 새로 작성했다.