구월지구 중3수학과외







구월지구 중3수학과외에서 살펴본 원주각과 중심각
구월지구 생활권에는 간석금호어울림아파트, 간석풍림아파트 등이 있고 인천논현중학교와 만월중학교가 포함된 지역에서 중3수학과외를 진행하다 보면, 원주각과 중심각 문제에서 각의 크기보다 먼저 확인해야 할 것이 있습니다. 바로 두 각이 같은 호를 바라보는지 여부입니다. 이번 복습에서도 계산보다 앞선 판단 하나가 풀이의 방향을 바꾸었습니다.
답안지에 남은 첫 식
문제의 원에는 중심이 O이고, 원 위에 A, B, C가 있었습니다. 중심각 ∠AOB는 124°였고, 원주각 ∠ACB의 크기를 구하는 문제였습니다. 학생은 그림에서 ∠ACB를 확인한 뒤 다음과 같이 적었습니다.
“∠AOB와 ∠ACB는 둘 다 원 안에 있는 각이므로 124°÷2=62°.”
계산 자체는 간단했고 124를 2로 나눈 것도 맞았습니다. 그러나 풀이가 시작되기 전에 학생은 예제에서 보았던 ‘중심각은 원주각의 두 배’라는 순서를 그대로 적용했습니다. 아직 ∠AOB와 ∠ACB가 같은 호를 보고 있는지 표시하지 않은 상태였습니다. 이것이 결과가 틀어지기 전에 생긴 최초의 판단이었습니다.
각의 꼭짓점보다 먼저 본 것
그림을 다시 보며 학생은 ∠AOB의 두 변 OA, OB가 원주 위의 A와 B를 지나므로 이 중심각이 가리키는 호를 호 AB로 표시했습니다. 이어 ∠ACB의 두 변 CA, CB가 역시 A와 B를 지나므로 원주각도 호 AB를 바라본다는 사실을 확인했습니다.
이때 기존 계산은 그대로 유지할 수 있었습니다. 다만 계산 전에 기준을 하나 추가했습니다.
- 두 각의 꼭짓점이 중심인지 원주 위인지 확인한다.
- 두 각의 변이 만나는 원 위의 두 점이 같은지 표시한다.
- 같은 호를 바라볼 때만 중심각을 원주각의 두 배로 연결한다.
따라서 ∠AOB=124°이고 두 각이 같은 호 AB를 보므로, ∠ACB=124°÷2=62°입니다. 이번 교정은 풀이 전체를 바꾼 것이 아니라, 학생이 처음 생략했던 ‘같은 호 표시’ 한 단계만 되돌린 것이었습니다.
그림의 모양을 바꾼 독립 문제
다음 문제에서는 중심을 P로 바꾸고, 원 위의 점을 D, E, F로 배치했습니다. 이번에는 중심각이 주어진 것이 아니라 원주각 ∠DFE=38°로 표시되어 있었고, 물음은 중심각 ∠DPE의 크기를 구하는 것이었습니다. 또한 F는 호 DE의 작은 부분에 놓이지 않고 반대쪽 원주 위에 표시되어, 이전 그림과 각의 방향도 달랐습니다.
학생은 유형 이름을 찾지 않고 먼저 ∠DFE의 두 변이 D와 E를 지난다는 점을 표시했습니다. “이 각은 호 DE를 보고 있다”고 적은 뒤, 구하려는 ∠DPE도 P에서 D와 E로 연결되어 있으므로 같은 호 DE를 바라본다고 판단했습니다. 중심각은 원주각보다 두 배이므로
∠DPE=2×38°=76°
이라고 풀이했습니다. 숫자만 바꾼 문제가 아니라 중심각이 먼저 주어졌던 상황을 뒤집고, 점의 이름과 그림에서의 위치도 바꾼 문제였지만, 사용한 기준은 ‘같은 호를 보는 두 각인지 먼저 확인한다’ 하나였습니다.
일주일 뒤, 표시 없이 설명하기
일주일 뒤에는 별도의 표시나 풀이 순서 안내 없이 다음 문제가 제시되었습니다. 원의 중심은 M이고, 원주 위의 세 점 X, Y, Z가 있습니다. ∠XZY=47°일 때, 호 XY를 바라보는 중심각 ∠XMY의 크기를 구하라는 문제였습니다.
학생은 답안에 먼저 “∠XZY의 양변이 X, Y를 지나므로 호 XY를 본다. ∠XMY도 M에서 X, Y를 연결한 중심각이므로 같은 호 XY를 본다”고 썼습니다. 이어 중심각이 원주각의 두 배라는 관계를 적용하여
∠XMY=2×47°=94°
라고 답했습니다. 마지막에는 94°를 다시 2로 나누면 47°가 되어 처음 주어진 원주각으로 돌아간다고 적었습니다. 계산 결과만 확인한 것이 아니라, 두 각이 같은 호를 바라본다는 이유와 역방향 검산까지 스스로 설명한 것입니다. 구월지구중3수학과외에서 확인한 변화는 공식을 더 많이 외운 데 있지 않고, 공식을 적용하기 전 같은 호인지 먼저 선택하는 판단이 답안에 드러난 데 있습니다.