좌표평면 위의 세 점 O(0,0),A(6,−8),B(7,−1)을 지나는 원 C에 대하여 원 C 위의 점 O에서의 접선을 l1이라 하자. 두 삼각형 OAB와OPB의 넓이가 같게 되는 직선 l1 위의 점을 P, 점 P에서x축에 내린 수선의 발을 Q라 할 때, 다음은 선분 QO의 길이를 구하는 과정이다. (단, 점 P는 제3사분면 위의 점이다.)
그림과 같이 세 점 O,A,B를 지나는 원 C의 방정식은 (x−3)2+(y+4)2=25이므로 선분 OA는 원 C의 지름이다.
직선 l1은 직선 OA와 수직이고 점 O를 지나므로 직선 l1의 방정식은 y=(가)이다.
점 A를 지나고 직선 OB와 평행한 직선을 l2라 하면, 두 직선 l1,l2가 만나는 점이 두 삼각형 OAB와OPB의 넓이가 같게 되는 점 P이다.
직선 l2의 방정식은 y=(나)이다.
점 P는 두 직선 l1,l2가 만나는 점이므로 점 P의x좌표는(다)이다.
따라서 선분 QO의 길이는 ∣(다)∣이다.
위의 (가), (나)에 알맞은 식을 각각 f(x),g(x)라 하고, (다)에 알맞은 수를 k라 할 때, f(2k)+g(−1)의 값은? [4점]