만송동 고2수학과외







한 식에서 시작하는 삼각방정식 점검
다음 방정식을 풀어 보자.
2sin²x − 5sinx + 2 = 0
sinx가 반복되므로 t = sinx로 치환하면 식은 간단한 이차방정식이 된다.
치환 뒤 반드시 확인할 조건
삼각함수의 값은 항상 −1 이상 1 이하이므로
−1 ≤ t ≤ 1
를 함께 적어야 한다.
치환한 식은
2t² − 5t + 2 = 0
이고, 인수분해하면
(2t − 1)(t − 2) = 0
따라서 t = 1/2 또는 t = 2이다. 그러나 t = 2는 sinx의 값이 될 수 없으므로 버린다.
가능한 근만 원래 식으로 되돌리기
남은 조건은 sinx = 1/2이다.
따라서 일반해는
x = π/6 + 2kπ 또는 x = 5π/6 + 2kπ (k는 정수)
이다.
오답이 생긴 지점
t = 2까지 그대로 sinx = 2로 옮기면 해가 더 많아진 것처럼 보인다. 하지만 이는 치환변수의 범위를 확인하지 않아 생긴 오류다. 삼각식 치환에서는 이차방정식의 근을 구한 뒤 반드시 −1 ≤ t ≤ 1을 적용해야 한다.
만송동과외에서의 최종 확인 기준
- sinx 또는 cosx가 반복되는지 확인한다.
- 치환 직후 변수의 범위 −1 ≤ t ≤ 1을 기록한다.
- 이차방정식의 근 중 범위를 벗어난 값을 제거한다.
- 남은 값을 원래 삼각방정식에 대입해 일반해를 구한다.