실수 m에 대하여 기울기가 m이고 점 A(−4,0)을 지나는 직선 l1을 직선 y=x에 대하여 대칭이동한 후 x축에 대하여 대칭이동한 직선을 l2라 하자.
다음은 두 직선 l1과 l2가 만나는 점의 x좌표의 최댓값을 구하는 과정이다.
두 직선 l1과 l2가 만나는 점을 P라 하자.
(ⅰ) m=0일 때, 점 P는 원점이다.
(ⅱ) m=0일 때, 직선 l2의 기울기는 (가)이다.
직선 l2가 y축과 만나는 점을 B라 하자.
(a) ∣m∣=1일 때, 점 P는 점 A이거나 점 B이다.
(b) ∣m∣=1일 때, 점 P는 ∠BPA=90∘를 만족시킨다.
(ⅰ), (ⅱ)에 의하여 점 P는 실수 m의 값에 관계없이 원 C:(x+2)2+(y−(나))2=(다) 위에 있다.
원 C 위의 점 중 x좌표가 최대인 점을 P0이라 하자. 직선 l1이 점 P0을 지날 때, 점 P는 점 P0이다.
따라서 점 P의 x좌표의 최댓값은 (라)이다.
위의 (가)에 알맞은 식을 f(m)이라 하고, (나), (다), (라)에 알맞은 수를 각각 p, q, r이라 할 때, f(p)×q−2r의 값은? [4점]