백석동 중3수학과외







백석동 중3수학과외, 그림 속 접선 조건을 읽는 순서
백석동과외 수업에서 학교 프린트를 풀던 중, 원 밖의 한 점에서 그은 두 접선의 길이를 구하는 문제가 나왔습니다. 백석11단지와 백석그린빌아파트가 있는 생활권에서 중학교 수학을 준비하는 학생들이 자주 만나는 유형이지만, 식을 세우기 전에 그림의 점과 접점을 정확히 읽는 일이 핵심입니다. 천안백석중학교와 환서중학교가 포함된 생활권의 학습 자료를 살펴볼 때도 같은 방식으로 그림을 해석할 수 있습니다.
식보다 먼저 드러난 표시
프린트에는 원 바깥의 점 P에서 원에 그은 두 선분 PA, PB가 있고, A와 B는 원과 만나는 접점으로 표시되어 있었습니다. PA에는 3x+2, PB에는 20이 적혀 있었고, 문제는 두 접선의 길이가 같을 때 x를 묻고 있었습니다.
학생은 그림을 보며 다음과 같이 적었습니다.
“P에서 뻗은 선분 중 위쪽이 PA이므로 3x+2, 아래쪽 PB는 20. 그림의 선분 길이는 방향에 따라 다를 수 있으니 3x+2>20으로 놓는다.”
그 뒤 3x+2>20에서 x>6을 얻었습니다. 부등식 계산 자체는 틀리지 않았지만, 이 단계에서 이미 문제의 조건과 어긋났습니다. 학생은 두 선분이 각각 어디에 놓였는지는 읽었지만, 두 선분 모두 같은 바깥점 P에서 원에 닿는 접선이라는 공통 조건을 식에 반영하지 않았습니다.
그림의 이름이 아니라 공통 조건을 남기기
풀이를 멈추고 그림에서 접점 A와 B를 동그라미로 표시했습니다. 이어 P에서 A로 가는 선분과 P에서 B로 가는 선분을 각각 색칠하고, 두 선분 옆에 ‘P에서 출발, 원에 접함’이라고 같은 표시를 적었습니다. 위쪽과 아래쪽이라는 위치 표현은 지우고, 남은 관계만 말로 바꾸었습니다.
- PA: 첫 번째 접선의 길이 3x+2
- PB: 두 번째 접선의 길이 20
- 공통 조건: 같은 원의 바깥점 P에서 그은 두 접선
따라서 두 접선의 길이가 같으므로 PA=PB이고, 식은 3x+2=20이 됩니다. 학생은 이미 계산한 부분을 최대한 유지하여 3x=18, x=6을 구했습니다. 여기서 고친 것은 계산법이나 풀이 순서 전체가 아니라, 두 선분을 비교할 때 ‘위·아래’가 아니라 ‘같은 바깥점에서 그은 접선’이라는 조건을 먼저 확인한 행동 하나였습니다.
이후 검암역로열파크씨티푸르지오1단지와 검암역로열파크씨티푸르지오2단지 생활권 자료에 있는 다른 프린트에서는 같은 관계가 다른 모양으로 제시되었습니다. 이번에는 원이 왼쪽에 있고 바깥점 Q가 오른쪽에 있었으며, 접점 이름은 M, N으로 바뀌었습니다. 선분 QM의 길이는 14, QN의 길이는 y-5로 적혀 있었고, 질문은 y의 값을 구하는 것이었습니다.
배치가 바뀌어도 관계를 전환하기
학생은 그림이 회전되었지만 먼저 Q에 점을 찍고, QM과 QN의 끝점 M, N을 접점으로 표시했습니다. ‘오른쪽 선분’, ‘아래 선분’이라는 표현 대신 두 선분 모두 Q에서 출발해 원에 닿는다는 사실을 확인했습니다. 그러고 나서
QM=QN, 따라서 14=y-5, y=19
라고 풀이했습니다. 첫 문제의 3x+2와 20을 그대로 끌어오지 않았고, 점 이름과 그림의 방향도 새로 읽었습니다. 문제에서 주어진 표현이 선분의 길이인지, 문자식인지가 달라도 공통으로 남는 것은 바깥점, 두 접점, 접선이라는 세 가지 관계였습니다.
힌트 없이 확인한 마지막 장면
마지막에는 별도의 표시나 질문 없이 새 문제가 제시되었습니다. 원의 바깥점 R에서 접선 RC와 RD가 그어져 있고, RC의 길이는 2a-1, RD의 길이는 a+6이었습니다. 학생은 곧바로 그림의 방향부터 보지 않고 R, C, D를 확인한 뒤 두 선분에 같은 표시를 했습니다.
그리고 다음과 같이 설명했습니다.
“RC와 RD는 모두 같은 바깥점 R에서 원에 그은 접선이므로 길이가 같다. 2a-1=a+6, 따라서 a=7이다. 실제 길이는 RC=13, RD=13으로 같으므로 식과 그림의 접선 조건이 서로 맞는다.”
이 검산은 단순히 답을 다시 계산한 것이 아닙니다. 처음 보는 그림에서도 점의 이름이나 배치가 바뀌어도, 먼저 공통 바깥점과 두 접점을 찾고 그 관계만 식으로 옮겼는지 확인한 것입니다. 이런 기준을 반복해서 적용하는 백석동중3수학과외에서는 그림이 달라져도 원 밖의 접선 조건을 놓치지 않는 풀이 기록을 만들 수 있습니다.