태전동 고2수학과외







한 주기 그래프에서 같은 높이를 찾기
삼각함수 방정식 sin θ = k에서 -1 < k < 1이면 한 주기 안에서 같은 높이를 만나는 위치가 보통 두 곳이다. 예를 들어
sin θ = 1/2
의 기준각은 π/6이다. 사인값이 양수인 제1사분면과 제2사분면에서 해를 찾으므로
θ = π/6, 5π/6
가 된다. 태전동의 도서관에서 그래프를 직접 그려 확인하듯, 한 주기의 그래프에서 수평선 y=1/2와 만나는 두 점을 모두 읽어야 한다.
학생 풀이 기록에서 생긴 누락
학생은 다음처럼 적었다.
sin θ = 1/2 → θ = π/6
이는 기준각 하나만 구한 풀이이다. 제2사분면의 대칭 위치인 5π/6을 빠뜨렸으므로 한 주기의 해가 완성되지 않았다.
구간이 0부터 4π까지라면
0 ≤ θ ≤ 4π에서는 기본해에 주기 2π를 더해 확장한다.
해의 확장
첫 번째 주기에서는
θ = π/6, 5π/6
두 번째 주기에서는 각각 2π를 더하여
θ = 13π/6, 17π/6
따라서 전체 해는
θ = π/6, 5π/6, 13π/6, 17π/6
이다.
기호를 바꾼 재구성
sin θ = -1/2, 0 ≤ θ ≤ 2π라면 기준각은 여전히 π/6이지만 사인값이 음수인 제3·제4사분면을 사용한다.
θ = 7π/6, 11π/6
따라서 양수일 때의 두 위치를 그대로 쓰면 안 되며, 부호에 맞는 대칭 위치를 다시 확인해야 한다.
최종 확인
sin(π/6)=1/2, sin(5π/6)=1/2이고, 사인의 주기는 2π이므로 13π/6과 17π/6에서도 값은 1/2이다. 한 주기에서 기준해 하나만 적지 말고, 대칭 위치와 주기 확장까지 확인해야 한다.