용암동 고2수학과외







그래프의 정답을 먼저 검증해 보기
그래프에서 최고점이 3, 최저점이 -1로 나타난다면 중심선은 \(y=1\), 진폭은 2이다. 최고점의 x좌표가 \(2.5\), 다음 최저점이 \(5.5\)라면 최고점과 최저점 사이의 거리는 3이므로 주기는 6이다.
따라서 각계수는 \(b=\frac{2\pi}{6}=\frac{\pi}{3}\)으로 정해진다. 그래프가 \(x=1\)에서 중심선을 지나며 위로 올라가므로 사인함수 형태는
\[ y=2\sin\left(\frac{\pi}{3}(x-1)\right)+1 \]
처음 선택한 식이 틀릴 수 있었던 이유
진폭 2만 보고 \(y=2\sin x\)를 선택하면 최고점과 최저점의 높이만 일부 설명할 뿐, 중심선 \(y=1\), 주기 6, 오른쪽 이동 1을 반영하지 못한다. 한 가지 특징만 맞는 식을 전체 정답으로 판단한 것이 오류였다.
네 가지 특징으로 후보식 줄이기
| 그래프의 특징 | 확인 결과 |
|---|---|
| 최댓값과 최솟값 | 3, -1 |
| 중심선 | \(y=1\) |
| 진폭 | 2 |
| 주기 | 6 |
| 위상 이동 | 오른쪽으로 1 |
코사인함수로도 같은 그래프를 나타낼 수 있다. 최고점이 \(x=2.5\)에서 시작하므로
\[ y=2\cos\left(\frac{\pi}{3}(x-2.5)\right)+1 \]
도 같은 식이다. 사인형과 코사인형 중 어느 표현을 사용할지는 그래프의 출발점을 기준으로 결정하면 된다.
결정할 수 없는 계수 구분하기
최댓값과 최솟값만 주어지면 진폭과 중심선은 정할 수 있지만, 주기와 이동량은 결정할 수 없다. 따라서 그래프에서 x방향 간격과 기준점의 위치를 반드시 추가로 읽어야 한다.
다음 문제에 적용하는 검증 순서
- 최댓값과 최솟값으로 중심선과 진폭을 구한다.
- 같은 모양이 반복되는 간격으로 주기를 구한다.
- \(b=\frac{2\pi}{\text{주기}}\)를 이용해 각계수를 정한다.
- 중심선을 지나는 방향이나 최고점 위치로 이동량과 함수 형태를 정한다.
- 완성한 식에 그래프의 대표 점을 대입해 검산한다.
용암동과외에서는 식을 빠르게 고르는 것보다 네 요소가 모두 일치하는지 확인하는 습관을 우선한다. 예를 들어 \(x=1\)을 대입하면 \(y=1\), \(x=2.5\)를 대입하면 \(y=3\)이므로 그래프의 기준점과 최고점이 모두 확인된다.