부산남산동 고2수학과외







최종 검산에서 드러난 cosθ=k의 대칭
학생은 한 주기 0≤θ<2π에서 cosθ=-√3/2의 해로 5π/6, 11π/6을 골랐다. 첫 번째 값은 맞지만, 두 번째 값은 코사인의 대칭 위치와 어긋난다.
단위원의 x좌표로 확인하기
cosθ는 단위원 위 점의 x좌표이다. x좌표가 -√3/2인 점은 제2사분면과 제3사분면에 있다.
기준각을 α라 하면 cosα=√3/2이므로 α=π/6이다. 음수인 코사인은 제2·제3사분면에서 나타난다.
따라서
θ=π-π/6=5π/6, θ=π+π/6=7π/6
오답 선택지와 비교
학생의 11π/6은 제4사분면에 있으므로 cosθ가 양수이다. 이는 사인의 대칭식을 코사인에 그대로 적용한 결과로 볼 수 있다.
코사인은 y좌표가 아니라 x좌표를 기준으로 판단해야 한다. 실제로
cos(5π/6)=-√3/2, cos(7π/6)=-√3/2
이고, cos(11π/6)=√3/2이다.
한 주기 해쌍의 일반 구조
0≤θ<2π에서 cosθ=k이고 0<α<π일 때, cosα=k라면 두 해는 α와 2π-α이다. 단, k가 음수이면 기준각을 제2·제3사분면에 배치해야 한다.
이번 문제의 최종 답은 θ=5π/6, 7π/6이다. 부산남산동과외에서도 단위원의 좌표와 사분면을 함께 검산하면 대칭식을 혼동하는 실수를 줄일 수 있다.