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단위원 좌표에서 사인과 코사인 구분하기

단위원 위의 점 \(P(x,y)\)가 주어졌을 때 가장 먼저 확인할 것은 좌표의 위치입니다. 각도 \(\theta\)에 대응하는 점을 \(P(x,y)\)라 하면 정의는 다음과 같습니다.

\[ \cos\theta=x,\qquad \sin\theta=y \]

좌표를 함수에 대응시키는 기준

단위원에서의 의미
\(\cos\theta\) 점의 x좌표
\(\sin\theta\) 점의 y좌표

학생 풀이 기록에서 점 \(P\)의 좌표가 \((-\frac35,\frac45)\)인데 \(\sin\theta=-\frac35\), \(\cos\theta=\frac45\)라고 썼다면 좌표를 서로 바꾼 것이다. 부호를 잘못 판단한 것이 아니라, 사인과 코사인의 정의를 적용하는 첫 단계에서 오류가 발생했다.

사분면이 달라져도 정의는 변하지 않는다

예를 들어 점 \(P(-\frac35,\frac45)\)는 제2사분면에 있으므로

\[ \cos\theta=-\frac35,\qquad \sin\theta=\frac45 \]

이다. 제3사분면의 점 \(Q(-\frac35,-\frac45)\)라면

\[ \cos\theta=-\frac35,\qquad \sin\theta=-\frac45 \]

가 된다. 사분면은 부호를 결정하지만, x좌표가 코사인이고 y좌표가 사인이라는 대응 자체는 바뀌지 않는다.

새 문제에서 확인하기

단위원 위의 점 \(A(\frac12,-\frac{\sqrt3}{2})\)가 각 \(\theta\)에 대응할 때 \(\sin\theta\)와 \(\cos\theta\)를 구하여라.

점의 x좌표는 \(\frac12\), y좌표는 \(-\frac{\sqrt3}{2}\)이므로

\[ \cos\theta=\frac12,\qquad \sin\theta=-\frac{\sqrt3}{2} \]

이다. 점이 제4사분면에 있어 코사인은 양수, 사인은 음수라는 점도 결과와 일치한다.

풀이 점검

  • 먼저 \(x\)좌표를 \(\cos\theta\)에 대응시켰는가?
  • 다음으로 \(y\)좌표를 \(\sin\theta\)에 대응시켰는가?
  • 사분면에 따른 부호가 좌표와 일치하는가?

화성센트럴파크 도서관이나 그나라어린이도서관에서 문제를 다시 확인할 때도 계산보다 먼저 \(x=\cos\theta\), \(y=\sin\theta\)를 적으면 같은 유형의 문제에 안정적으로 적용할 수 있다.

대구동천동 고2수학과외 학부모 후기

새로운 조건이 붙은 문제를 풀고 난 뒤 노트를 보니, 풀이를 길게 옮겨 적지 않고 다시 살펴볼 한 부분만 짧게 적어 두었어요. 옆에는 왜 다시 봐야 하는지도 함께 남겨 놨더라고요. 여러 줄을 다 표시한 게 아니라 한 줄만 골라 둔 점이 눈에 띄었습니다. 대구동천동 수학과외를 알아보던 때와 비교해 보면 이런 모습이 꽤 달라졌어요. 예전에는 한 번 끝낸 문제나 자료에서 무엇을 다시 확인할지 스스로 정하는 일이 거의 없었거든요. 문제집을 책상 옆으로 밀어 놓으려다가 수학 노트를 펼쳤는데, ‘여기서부터 다시’라는 표시 아래 계산 한 줄만 남아 있었습니다. 문제 전체를 다시 쓰지 않고 필요한 부분만 추려 둔 걸 보니, 이번에는 복습할 곳을 자기 손으로 좁혀 놓은 셈이었어요. 노트에 남은 건 한 줄의 계산과 그 부분을 다시 볼 까닭뿐이었습니다.

★★★★★학부모 후기

숙제를 끝낸 아이가 계산이 길었던 문제를 또 펼쳐 보길래 처음부터 다시 풀 줄 알았어요. 그런데 전부 지우지 않고, 틀린 계산이 나온 줄 바로 앞에 연필을 대고 그 부분부터 이어서 풀더라고요. 예예전에는 물어볼 게 생겨도 따로 적어 두지 않고 그냥 넘어가는 경우가 많았거든요. 대구동천동 수학과외 이야기를 나누던 중에도 저는 그 장면이 계속 생각났어요. 풀이를 통째로 버리는 대신 어디에서 다시 살펴볼지 스스로 정한 모습이 꽤 구체적으로 보이더라고요. 학교 자습 시간에 문제를 읽다가 막힌 흔적을 봤는데, 그때도 앞부분을 전부 지우지 않았습니다. 오류가 생기기 직전 줄에서 다시 계산을 시작했고, 문제 전체가 아니라 필요한 부분만 남겨 두었더라고요. calc.

★★★★☆학부모 후기

대구동천동에서 수학 과외를 시작한 뒤, 어려운 문제만 나오면 책상에 앉기 싫어하던 아이가 선생님 설명을 듣고 다시 풀어보려는 모습을 보였습니다. 시험 전 마지막 주말에도 계획대로 되지 않는 부분을 선생님이 탓하지 않고 생활 일정에 맞춰 조절해 주셨고, 사소한 질문도 왜 궁금했는지부터 들어주셨습니다. 숙제가 많을 때 먼저 말할 수 있게 되면서 공부를 대하는 태도도 한결 편안해졌습니다.

★★★★★학부모 후기

대구동천동에서 수학을 배우기 시작한 뒤, 아이가 어려운 단원을 만나도 풀이를 대충 넘기지 않고 틀린 문제를 다시 살펴보는 모습이 눈에 띄었습니다. 시험 준비 때 선생님은 혼자 풀 수 있는 부분은 기다려 주고 막히는 순간에만 힌트를 주셔서 스스로 이어 갈 시간을 마련해 주셨습니다. 수업 이야기를 들으면 조용하던 아이의 대답도 전보다 한결 편안해졌습니다.

★★★★★학부모 후기

대구동천동에서 과외를 시작할 때만 해도 아이는 답이 바로 나오지 않으면 금세 긴장했습니다. 선생님은 틀린 풀이를 처음부터 다시 시키지 않고 막힌 부분을 함께 찾아 주며, 시험 전날에는 복습할 내용을 아이와 상의해 정했습니다. 요즘은 수업이 끝나면 배운 내용을 먼저 이야기하고, 다음 공부를 스스로 챙기려는 모습도 보입니다.

★★★★★학부모 후기