전주중동 고2수학과외







최대점 하나로 코사인함수의 이동을 읽는 법
학생은 그래프의 영점이 가장 먼저 눈에 들어오자 수평이동을 반대로 해석했다. 그러나 코사인함수는 최대점이 기본 위치를 알려 주는 기준점이다. 전주중동과외 수업에서는 이 기준점을 먼저 확인한 뒤 식을 복원한다.
그래프에서 확인한 최대점
함수의 그래프가 최대점 (π/3, 3)을 지나고, 최솟값이 -1이라고 하자. 주기가 2π인 코사인함수는 다음과 같이 둘 수 있다.
y = a cos(x - h) + k
최대값과 최솟값으로부터
a + k = 3, -a + k = -1
이므로 a = 2, k = 1이다. 최대점의 x좌표가 π/3이므로 h = π/3이다.
따라서 함수식은
y = 2cos(x - π/3) + 1
수평이동 방향을 다시 판단하기
기본 함수 y = cos x의 최대점은 x = 0이다. 식에서 x - π/3이 0이 되는 x는 π/3이므로 그래프는 오른쪽으로 π/3만큼 이동했다.
학생이 적은 y = 2cos(x + π/3) + 1은 최대점이 x = -π/3에 생긴다. 따라서 주어진 최대점과 맞지 않는다.
다음 날의 재검증
영점만 보고 판단했을 때의 오류
학생은 영점의 위치가 바뀐 것을 보고 이동 방향을 추정했지만, 진폭과 수직이동까지 함께 작용하면 영점만으로는 수평이동을 안정적으로 판단하기 어렵다. 반면 최대점은 코사인의 기준점과 직접 대응한다.
대입으로 확인한 최종 식
x = π/3을 대입하면
y = 2cos(0) + 1 = 3
이므로 최대점 (π/3, 3)을 만족한다. 또 코사인의 값은 -1 이상 1 이하이므로 함수의 최솟값은 2(-1)+1=-1이다.
최대점이 (h, k+|a|)에 놓인다는 원칙을 사용하면, 영점보다 먼저 위상 이동량을 정확히 추적할 수 있다.