






sin x > k를 그래프의 높이로 해석하기
최종 확인은 계산이 아니라 첫 선택에서 이루어진다. 수평선 y=k를 사인그래프에 그렸을 때, 해는 그래프가 그 선보다 위에 있는 구간이어야 한다.
교점보다 먼저 확인할 것
조건을 0<k<1이라 하자. 수평선 y=k와 사인그래프의 교점은 한 주기에서 두 개이다.
α=arcsin k라 두면 교점의 x좌표는
x=α, x=π−α
이다. 사인그래프는 이 두 교점 사이에서 y=k보다 높으므로, 부등식의 해는 교점 사이의 구간이다.
해 구간
따라서
sin x>k의 해: α+2nπ<x<π−α+2nπ (n∈ℤ)
오답이 생기는 장면
학생 풀이에서는 다음과 같이 교점의 바깥쪽을 해로 선택하기 쉽다.
“sin x가 k보다 작아지는 곳은 그래프가 수평선 아래인 구간이므로, sin x>k는 바깥쪽이다.”
이 판단은 부등호 방향을 거꾸로 적용한 것이다. sin x>k는 그래프의 높이가 수평선보다 큰 곳이므로 반드시 두 교점 사이를 선택해야 한다.
한 점으로 검산하기
예를 들어 k=1/2이면 α=π/6이다. 교점은 π/6과 5π/6이고, 그 사이의 x=π/2에서 sin x=1이므로 1>1/2가 성립한다.
반대로 x=0에서는 sin 0=0이므로 0>1/2는 거짓이다. 따라서 교점 사이가 해이고, 바깥 구간은 해가 아니다.
부등호가 바뀌면
같은 조건에서 sin x<k라면 그래프가 수평선 아래인 구간을 선택한다.
π−α+2nπ<x<2π+α+2nπ
또는 주기성을 고려해 교점의 바깥 구간으로 표현할 수 있다. 핵심은 교점을 먼저 찾은 뒤, 시험점에서 그래프가 수평선 위인지 아래인지 확인하는 것이다.