그림과 같이 밑면의 반지름의 길이가 7인 원기둥과 밑면의 반지름의 길이가 5이고 높이가 12인 원뿔이 평면 위에 놓여 있고, 원뿔의 밑면의 둘레가 원기둥의 밑면의 둘레에 내접한다. 평면 와 만나는 원기둥의 밑면의 중심을 O, 원뿔의 꼭짓점을 A라 하자. 중심이 B이고 반지름의 길이가 4인 구 가 다음 조건을 만족시킨다.
(가) 구 는 원기둥과 원뿔에 모두 접한다.
(나) 두 점 A, B의 평면 위로의 정사영이 각각 , 일 때, 이다.
직선 AB와 평면 가 이루는 예각의 크기를 라 할 때, 이다. 의 값을 구하시오. (단, 원뿔의 밑면의 중심과 점 은 일치한다.) [4점]
