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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.

대명동 고2수학과외 학부모 후기

방정식 문제를 풀고 난 뒤 아이가 답지부터 찾지 않고, 종이에 적힌 후보 해를 원래 식에 하나씩 넣어 보고 있더라고요. 수학 수업 전날 저녁이라 공부를 마친 줄 알았는데, 남은 풀이를 다시 확인하는 모습이 눈에 띄었어요. 대명동 수학과외 이야기를 나누던 중에도 이런 장면을 떠올리게 됐습니다. 예예전에는 답이 틀려도 어느 지점에서 판단이 달라졌는지 따로 표시하지 않았거든요. 그런데 이번에는 계산해서 나온 값들을 식에 차례로 대입하면서 실제로 남길 수 있는 값인지 확인하고 있더라고요. 단순히 답만 고르는 게 아니라, 원래 식에 맞는지 직접 걸러내는 모습이었습니다. 수행평가 자료를 챙기던 날에도 같은 방식으로 후보 해를 식에 넣어 확인한 자리에 작은 표시를 남겨 두었어요. 자료를 정리하다가 그 흔적을 봤는데, 풀이 중간에 확인한 결과가 어디인지 바로 알아볼 수 있게 되어 있더라고요.

★★★★★학부모 후기

다음 수학 발표를 준비하던 날, 아이가 문제지의 숫자 몇 개를 손으로 가려 놓고 다시 풀고 있더라고요. 이미 본 문제인데도 숫자만 달라졌을 때 같은 판단으로 풀 수 있는지 확인하는 모습이었어요. 확인한 곳과 아직 살펴볼 곳은 서로 다르게 표시해 두었고요. 저녁에 프린트를 챙기다가 그 장면을 처음 제대로 봤습니다. 대명동 수학과외 관련 자료를 정리하던 중이었는데, 따로 물어보지 않아도 아이가 스스로 숫자를 가린 채 풀이를 이어가고 있더라고요. 예전에는 다시 봐야 할 부분이 생겨도 그날 바로 정리하지 않고 넘어가는 일이 많았거든요. 이번에는 같은 문제를 숫자만 바꿔 생각해 보면서 어디까지 확인됐는지 구분해 두고 있었습니다.

★★★★★학부모 후기

대명동 수학과외 이야기를 나누던 중에도 아이가 문제를 풀고 난 뒤 어떤 부분을 다시 보는지 유심히 살펴보게 됐어요. 문제집 한 권을 끝낸 날, 책과 프린트를 치우다가 계산이 길게 이어진 문제를 처음부터 되짚지 않고 실수가 난 줄 바로 앞에 연필을 대는 모습이 보였거든요. 예전에는 복습할 때 이미 알고 있는 부분과 다시 봐야 할 부분을 구분하지 않아 풀이 전체를 손대곤 했습니다. 그날에는 틀린 계산이 시작된 지점부터 차례로 이어 갔어요. 필요한 부분만 골라 확인하는 모습이 전과 달라서 잠깐 손을 멈추고 보게 됐습니다. 학교에서 새 수학 숙제를 받아온 날에도 같은 식으로 오류가 생기기 직전 줄을 찾아 그곳부터 다시 풀더라고요. 확인한 풀이만 곁에 남겨두고 나머지 자료를 정리한 뒤, 계산을 이어가는 순서가 눈에 띄었어요.

★★★★★학부모 후기

대명동에서 수학 과외를 시작한 뒤, 시험이 끝난 주말에도 아이가 먼저 책상에 앉는 모습이 눈에 띄었습니다. 모르는 문제를 그냥 넘기던 아이에게 선생님은 풀이 전체를 다시 시키기보다 처음 어긋난 부분을 찾아 스스로 이어가게 했고, 막히면 편하게 다시 설명해 주셨습니다. 요즘은 수업에서 배운 내용을 집에서도 먼저 이야기해 주는 날이 생겨 작은 변화가 참 반갑습니다.

★★★★★학부모 후기

예전에는 시험이 다가오면 새로운 문제만 많이 풀고 복습은 뒤로 미뤘습니다. 대명동에서 수업을 시작한 뒤 모르는 숙제가 생겨도 선생님이 틀린 부분을 바로 지적하기보다 생각이 달라진 지점을 함께 찾아 주셔서, 이제는 궁금한 내용을 먼저 말하고 다시 풀어보려 합니다.

★★★★★학부모 후기

수업을 마친 뒤 책상을 정리하면서 아이가 오늘은 선생님 설명을 듣고 다시 풀어 보니 이해됐다고 말해 기억에 남았습니다. 대명동에서 과외를 시작할 때만 해도 틀리는 것을 무척 싫어해 시험 직전에만 공부량을 늘렸는데, 선생님은 답을 재촉하지 않고 충분히 생각할 시간을 주셨습니다. 요즘은 숙제를 마친 뒤 설명을 다시 확인하고 스스로 시도하는 모습이 보여, 수업 있는 날을 부담스러워하지 않는 변화가 반갑습니다.

★★★★☆학부모 후기