하남지구 고1수학과외







하남지구 고1수학과외
두 원의 위치 관계를 비교하는 문제에서 학생은 두 중심 사이의 거리와 반지름을 각각 계산했지만, 경계에 해당하는 경우를 어느 위치 관계로 판단해야 하는지 멈췄다. 한 풀이에서는 부등호 방향이 바뀌었고, 다른 풀이에서는 경계값을 빠뜨려 두 결과가 달라졌다.
경계에서 풀이가 갈린 이유
두 원의 중심 사이 거리를 d, 반지름을 각각 r과 R이라 하면 위치 관계는 d와 r+R, |r-R|의 크기를 비교해 판별한다. 학생은 계산식만 따라가다 보니 접하는 경우가 포함되는지 확인하지 못했다. 그래서 두 풀이의 결론보다 경계값에서 부등식이 어떻게 달라지는지를 먼저 비교하게 했다.
“두 결과가 다르면 계산값보다 경계 조건에서 판단이 달라진 지점을 찾는다.”
이후 학생은 수직선에 |r-R|와 r+R을 기준점으로 표시하고, 중심 거리 d가 각 구간에 들어갈 때의 위치 관계를 나누어 적었다. 예를 들어 d=r+R이면 외접하고, d>r+R이면 서로 만나지 않는다. d=|r-R|인 경우에는 내접하며, 그보다 작으면 한 원이 다른 원의 내부에 놓인다. 단, 두 반지름이 같을 때 |r-R|=0이므로 이 조건은 동심원 여부와 함께 해석해야 한다.
표현이 바뀐 문제에 적용하기
다음에는 반지름을 직접 제시하지 않고 두 원의 방정식으로 조건을 준 문제를 선택했다. 학생은 중심과 반지름을 먼저 읽어 낸 뒤, 두 중심 사이의 거리와 두 반지름의 합을 비교했다. 질문도 “두 원이 만나는가”가 아니라 “교점이 없도록 하는 중심의 범위는 무엇인가”로 바꾸어, 같은 계산을 위치 관계의 역방향 판단에 사용했다.
마지막에는 그림 없이 두 원의 중심 좌표와 반지름만 제시된 문제를 풀게 했다. 학생은 |r-R|와 r+R을 경계로 삼아 후보 범위를 나눈 뒤, 각 경계값을 실제 조건에 대입해 접하는 경우가 빠지지 않았는지 확인했다. 두 풀이가 같은 위치 관계를 가리키는지도 대조하면서, 익숙한 그림이 없어도 경계와 부등호를 근거로 결론을 재현했다.
이 과정에서 학생은 답을 옮기는 대신 중심 거리와 두 경계값의 비교가 어느 위치 관계를 뜻하는지 짧게 설명하며 풀이의 독립성을 확보했다.