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1[기계설계산업기사 필기] 15년 2회차
3차원 직교좌표계 상의 세점 A(1,1,1), B(2,2,3), C(5,1,4)가 이루는 삼각형에서 변 AB, AC가 이루는 각은 얼마인가?
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해설

두 변의 방향벡터를 내적하여 구하면 사잇각은 cos⁡−1 ⁣(26)\cos^{-1}\!\left(\dfrac{2}{\sqrt{6}}\right) 이다.

AB→=(2−1,  2−1,  3−1)=(1, 1, 2)\overrightarrow{AB}=(2-1,\;2-1,\;3-1)=(1,\,1,\,2)
AC→=(5−1,  1−1,  4−1)=(4, 0, 3)\overrightarrow{AC}=(5-1,\;1-1,\;4-1)=(4,\,0,\,3)

내적은 1×4+1×0+2×3=101\times4+1\times0+2\times3=10 이고, 크기는 ∣AB→∣=1+1+4=6|\overrightarrow{AB}|=\sqrt{1+1+4}=\sqrt{6}, ∣AC→∣=16+0+9=5|\overrightarrow{AC}|=\sqrt{16+0+9}=5 이므로
cos⁡θ=1056=26\cos\theta=\dfrac{10}{5\sqrt{6}}=\dfrac{2}{\sqrt{6}}

따라서 θ = cos-1(2/√6) ≒ 35.3° 이다. 분모가 √5 인 식은 ∣AB→∣|\overrightarrow{AB}| 를 잘못 구한 경우이고, 분자가 3인 식은 내적값을 잘못 계산한 경우이다.

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