남촌동 중3수학과외







남촌동 중3수학과외, 기준각을 먼저 읽는 cos 풀이
남촌동과외 수업에서 삼각비 문제를 검토하던 중, 학생이 계산은 빠르게 했지만 식을 세운 첫 순간부터 방향이 어긋난 사례를 살펴보았습니다. 간석금호어울림아파트가 있는 생활권이나 인천논현중학교가 포함된 주변에서 중3수학을 공부할 때도, cos 문제는 숫자 계산보다 어느 각을 기준으로 어떤 두 변을 고르는가가 먼저입니다. 이번 남촌동중3수학과외 글에서는 cos의 의미만 다룹니다.
답안에 남은 첫 식에서 확인한 것
문제는 다음과 같았습니다.
직각삼각형 ABC에서 ∠C=90°이고, ∠A=60°이다. AB=10cm일 때 cos A의 값을 구하여라.
학생은 그림에서 AB를 가장 긴 변으로 표시한 뒤, 곧바로 다음과 같이 적었습니다.
cos A = AC ÷ BC
이후 변의 길이가 주어진 AB와 식에 필요한 AC, BC를 연결하려고 하면서 풀이가 길어졌습니다. 오답노트에는 “cos 60°를 계산하면 1/2”라고 적혀 있었지만, 이 문제에서 먼저 확인해야 할 것은 표에 있는 값을 꺼내는 일이 아니었습니다. 식을 쓰기 전, 기준각 A에서 각 변이 어떤 역할을 하는지 읽어야 했습니다.
∠A를 기준으로 보면 A에 붙어 있으면서 빗변이 아닌 변은 AC입니다. 직각 C의 맞은편인 AB는 빗변입니다. 따라서 이 문제의 cos는 기준각에 붙은 변의 길이와 빗변의 길이의 비로 읽어야 합니다.
- 기준각: ∠A
- 인접변: AC
- 빗변: AB
계산보다 앞선 한 가지 선택
가장 먼저 어긋난 판단은 AC와 BC를 고른 뒤 계산을 시작한 것입니다. BC는 ∠A와 마주 보는 변이므로 cos의 분자에 들어갈 인접변이 아닙니다. 이 판단만 바로잡고, 이미 학생이 해 둔 그림 표시와 이후 계산 준비는 그대로 유지했습니다.
학생은 그림에서 ∠A에 동그라미를 치고, AB에는 ‘빗변’, AC에는 ‘인접’이라고 다시 적었습니다. 그다음 식을 다음처럼 고쳤습니다.
cos A = 인접변 ÷ 빗변 = AC ÷ AB
문제에서 ∠A=60°, AB=10cm이므로 AC의 길이를 직접 구하지 않아도 cos A의 값은 cos 60°에 해당하는 비로 읽을 수 있습니다. 이때 중요한 결론은 특정 숫자를 외우는 것이 아니라, 기준각 A를 정한 뒤 인접변과 빗변을 순서대로 놓았다는 점입니다. 기준각을 바꾸면 같은 그림에서도 인접변이 달라질 수 있으므로, 각도 표시 없이 변부터 고르면 안 됩니다.
그림의 방향을 바꿔 다시 고른 비
다음 문제는 앞의 문제와 모양을 다르게 제시했습니다.
직각삼각형 PQR에서 ∠Q=90°이다. 변 PR의 길이는 13cm이고, ∠R를 기준으로 한 cos의 값을 구하여라. 그림에서 PQ는 세로로, QR은 가로로 표시되어 있으며 PR은 대각선이다.
이번에는 학생이 대각선 PR을 먼저 빗변으로 표시한 뒤, ∠R에 붙어 있는 두 변 중 빗변이 아닌 QR을 인접변으로 골랐습니다.
cos R = QR ÷ PR
앞 문제처럼 왼쪽 아래 각을 기준으로 삼지 않았고, 그림의 방향이 바뀌었다는 이유로 세로 변을 자동 선택하지도 않았습니다. ∠R에서 출발해 변의 역할을 다시 판단한 것입니다. 이 문제는 QR의 길이가 주어지지 않았으므로, cos R을 구하려면 QR과 PR의 비를 확인해야 한다는 점도 함께 표시했습니다. 기준각이 어디인지 먼저 정하면 필요한 변이 자연스럽게 좁혀집니다.
힌트 없이 남긴 마지막 검증
수업 마지막에는 새 그림이나 표시를 제공하지 않고 다음 문제를 제시했습니다.
직각삼각형 XYZ에서 ∠Y=90°이고, ∠X를 기준으로 본 빗변은 17cm, 인접변은 8cm이다. cos X를 구하고, 그 비가 원래 삼각형의 변 배치와 맞는지 설명하여라.
학생은 먼저 ∠X에 표시를 하고, “Y가 직각이므로 XZ가 빗변, X에 붙은 나머지 변 XY가 인접변”이라고 적었습니다. 이어서
cos X = XY ÷ XZ = 8 ÷ 17
이라고 답했습니다. 마지막에는 8과 17을 다시 그림에 대입해 “8은 기준각 X에 붙어 있고 빗변이 아니며, 17은 직각의 맞은편인 XZ이므로 빗변이다. 따라서 인접변을 분모에 두지 않았다”고 검산했습니다.
도움을 주지 않은 새 문제에서도 학생은 계산 전에 기준각을 선택하고, 그 각에서 인접변과 빗변을 판별했습니다. cos 문제에서 필요한 첫 행동은 숫자를 찾는 것이 아니라, 기준각에 따라 인접변 ÷ 빗변을 정하는 것임을 풀이 기록으로 확인할 수 있었습니다.