탑동 고2수학과외







학생 풀이 기록에서 드러난 탄젠트 그래프의 혼동
학생은 \(y=2\tan\left(\frac{x}{3}-\frac{\pi}{6}\right)+1\)을 보고 “앞의 계수 2 때문에 주기도 달라진다”고 판단했다. 그러나 탄젠트함수에서는 괄호 안의 \(x\) 계수가 주기를 결정하고, 바깥의 계수는 그래프의 세로 방향 변화에 관여한다.
계수의 역할을 분리하기
일반형을 \(y=a\tan b(x-h)+k\)로 두면 다음과 같이 읽는다.
- \(a\): 세로 확대·축소와 방향
- \(b\): 주기
- \(h\): 좌우 이동
- \(k\): 상하 이동
따라서 위 식에서 \(a=2,\ b=\frac13,\ h=\frac{\pi}{2},\ k=1\)이다. 주기는 \(\frac{\pi}{|b|}=3\pi\)이고, 중심선은 \(y=1\)이다.
점근선과 기준점으로 식을 복원하는 방법
먼저 점근선을 확인한다
탄젠트의 기본 점근선은 \(x=\frac{\pi}{2}+n\pi\)이다. 식 \(y=a\tan b(x-h)+k\)에서는
\[ b(x-h)=\frac{\pi}{2}+n\pi \]
를 이용해 점근선을 구한다. 점근선 사이의 거리가 주기이므로, 그래프에서 점근선이 \(x=1\), \(x=4\)에 나타난다면 주기는 \(3\)이다. 이때 \(\frac{\pi}{|b|}=3\)이므로 \(|b|=\frac{\pi}{3}\)이다.
기울기와 중심점을 함께 대조한다
중심선과 그래프가 만나는 점은 좌우 이동과 상하 이동을 알려 준다. 또한 중심점 근처의 기울기는 \(ab\)이므로, 후보식의 앞계수와 \(x\)의 계수를 따로 확인해야 한다.
예를 들어 점근선이 \(x=1,\ 4\), 중심점이 \(\left(\frac52,2\right)\), 중심점에서의 기울기가 \(2\)라면 주기는 \(3\)이고 \(ab=2\)이다. \(b=\frac{\pi}{3}\)으로 정했다면 \(a=\frac{6}{\pi}\)가 된다. 점근선만으로는 \(a\)를 결정할 수 없으므로, 기준점이나 기울기 정보가 추가로 필요하다.
후보식 비교와 최종 검증
후보식을 고를 때는 한 가지 특징만 맞추지 않는다.
- 점근선의 위치가 일치하는지 확인한다.
- 점근선 사이의 거리로 주기를 검증한다.
- 중심선과 기준점의 위치를 대조한다.
- 그래프가 증가하는지 감소하는지 \(a\)와 \(b\)의 부호로 확인한다.
탑동과외에서는 이 순서를 고정된 암기법으로만 다루지 않고, 주어진 정보 중 무엇이 계수를 결정하고 무엇이 결정하지 못하는지 구분하도록 연습한다. 정답을 얻는 것뿐 아니라 부족한 정보를 스스로 찾아내는 판단이 새로운 탄젠트 문제에서도 이어지는지가 핵심이다.