일신동 중3수학과외







일신동 중3수학과외에서 살펴본 30° 삼각비의 첫 선택
일신동과외 수업에서 삼산중학교, 부원여자중학교 등이 포함된 생활권의 한 학생이 30°가 표시된 직각삼각형 문제를 풀었습니다. 17사단·다임메가타운이 있는 생활권에서 자주 접하는 건물 높이 문제와 비슷한 상황이었지만, 이번 학습의 초점은 계산 속도가 아니라 30°를 기준으로 어떤 변을 선택할지 확인하는 것이었습니다.
계산보다 먼저 적은 풀이 기록
문제는 다음과 같았습니다.
직각삼각형 ABC에서 ∠C=90°, ∠A=30°, BC=6cm일 때 AB의 길이를 구하여라.
학생은 그림에서 A를 왼쪽 위, B를 오른쪽 아래, C를 왼쪽 아래에 표시한 뒤 다음처럼 적었습니다.
- 기준각: 30°
- 직각: C
- 구할 변: AB
- 주어진 변: BC
그런데 곧바로 “sin 30°=6/AB”라고 썼습니다. 30°를 기준으로 BC가 맞은편에 있다는 점은 정확히 읽었지만, 문제에서 요구한 AB가 어떤 역할의 변인지 확인하지 않은 채 비를 선택한 것입니다. 실제로 AB는 직각 C의 맞은편에 있으므로 빗변이고, BC는 30°의 맞은편 변입니다.
이 첫 선택 뒤에 학생은 sin 30°=6/AB에서 1/2=6/AB, AB=12라고 계산했습니다. 계산 과정 자체는 식을 변형하는 방식에 큰 문제가 없었지만, 식을 세우기 전 변의 역할을 확정하지 않았기 때문에 풀이가 흔들렸습니다.
한 줄 표시를 기준으로 다시 세우기
오류가 생긴 순간은 1/2를 계산한 때가 아니라, 30°를 기준으로 BC와 AB의 역할을 표시하기 전 삼각비를 골랐던 때였습니다. 따라서 다른 계산법을 추가하지 않고 그 한 행동만 고쳤습니다.
학생은 그림에 30°가 있는 A를 동그라미로 표시하고, A에서 보이는 변을 다시 구분했습니다.
- 직각의 맞은편 AB: 빗변
- 30°의 맞은편 BC: 높이처럼 놓인 변
- 30°에 붙어 있지만 빗변이 아닌 AC: 이 문제에서는 사용하지 않는 변
이제 BC와 AB가 필요한 비이므로 sin 30°를 선택할 수 있습니다.
sin 30° = BC ÷ AB = 6 ÷ AB
sin 30°=1/2이므로 1/2=6/AB, AB=12입니다. 이미 맞게 계산했던 식의 변형은 그대로 유지하고, 앞부분의 변 역할 확인만 바로잡았습니다. 핵심은 “30°에서 보아 주어진 변과 구할 변이 각각 어디에 놓였는가?”를 먼저 적는 것이었습니다.
그림을 돌려도 기준각은 바뀌지 않는다
며칠 뒤에는 숫자를 단순히 바꾼 문제가 아니라 표현을 바꾼 문제를 제시했습니다.
벽에 기대 놓인 사다리가 바닥과 30°를 이룬다. 사다리의 길이가 8m일 때, 벽에 닿은 지점의 높이를 구하여라. 사다리와 벽, 바닥은 직각삼각형을 이룬다.
이번에는 삼각형 그림에 각도가 아래쪽에 있고, 미지수는 세로 방향에 있었습니다. 학생은 먼저 바닥과 사다리가 만나는 점을 기준각 30°로 표시했습니다. 이어 사다리는 직각의 맞은편이므로 빗변, 높이는 30°의 맞은편 변이라고 적었습니다.
따라서 이번에는 같은 30°라도 문제의 변 위치에 맞춰
sin 30° = 높이 ÷ 8
로 세웠습니다. 1/2=높이/8이므로 높이는 4m입니다. 앞 문제의 “6을 빗변으로 잘못 두는” 방식과 달리, 그림의 방향이 달라져도 기준각에서 변의 역할을 다시 선택했습니다. 숫자만 바꾼 반복이 아니라, 문장 속 사다리와 벽의 위치를 직각삼각형으로 읽고 필요한 두 변을 골라낸 장면입니다.
힌트 없이 다시 확인한 풀이
마지막에는 다음 문제를 아무 표시 없이 풀었습니다.
직각삼각형 PQR에서 ∠Q=90°, ∠R=30°이다. PR=14cm일 때 PQ의 길이를 구하여라.
학생은 먼저 “기준각은 R, PR은 직각의 맞은편이므로 빗변, PQ는 R에서 보아 맞은편 변”이라고 설명했습니다. 그러므로 필요한 비는 sin 30°라고 스스로 선택했습니다.
sin 30°=PQ/14이므로 1/2=PQ/14, PQ=7cm입니다. 이어 구한 길이를 원래 비에 대입하여
PQ ÷ PR = 7 ÷ 14 = 1/2 = sin 30°
이라고 확인했습니다. 기준각을 먼저 정하고, 그 각에서 본 두 변의 역할을 결정한 뒤 계산했으며, 마지막에는 구한 길이를 같은 비에 다시 넣어 근거까지 설명했습니다. 일신동중3수학과외에서는 이처럼 30°라는 숫자를 보자마자 공식을 고르는 대신, 기준각과 변의 역할을 먼저 확인하는 풀이를 반복해서 점검합니다.