






삼각함수의 주기 — 주기를 이용한 함수값 빠른 계산
큰 각을 그대로 계산하지 않고 함수의 주기만큼 줄이면 삼각함수의 값을 빠르게 구할 수 있습니다. 개신동과외 수업에서는 먼저 함수별 주기를 확인한 뒤, 기준 범위에 들어오도록 각을 정리합니다.
계산 기록에서 드러난 오류
학생은 다음 문제를 풀었습니다.
문제: sin _x0007_(13π/6)의 값을 구하여라.
처음 풀이에서는 13π/6에서 π를 빼서 7π/6으로 바꾸고,
sin(13π/6) = sin(7π/6) = -1/2
이라고 답했습니다. 그러나 사인 함수의 주기는 2π이므로, 같은 함수값을 유지하려면 2π의 정수배를 더하거나 빼야 합니다.
주기와 각의 이동
사인과 코사인은 다음 관계를 만족합니다.
sin(θ + 2π) = sin θ, cos(θ + 2π) = cos θ
따라서
13π/6 - 2π = π/6
이므로
sin(13π/6) = sin(π/6) = 1/2
입니다. π를 빼면 각은 바뀌지만 함수값이 보존된다고 볼 수 없습니다. 실제로 사인에서는 sin(θ + π) = -sin θ이므로 부호가 바뀝니다.
큰 음의 각 줄이기
이번에는 계산 방향이 반대인 문제를 살펴봅니다.
문제: cos(-17π/4)의 값을 구하여라.
코사인의 주기도 2π이므로 2π = 8π/4를 이용합니다.
-17π/4 + 8π/4 = -9π/4
-9π/4 + 8π/4 = -π/4
따라서
cos(-17π/4) = cos(-π/4) = cos(π/4) = √2/2
입니다. 코사인은 짝함수이므로 cos(-θ) = cos θ도 함께 사용할 수 있습니다.
함수별 주기 확인
- sin θ, cos θ의 주기: 2π
- tan θ의 주기: π
예를 들어 tan(7π/6)에서는 탄젠트의 주기인 π를 빼서
tan(7π/6) = tan(π/6) = 1/√3
으로 계산할 수 있습니다. 같은 방식으로 모든 삼각함수에 동일한 주기를 적용해서는 안 됩니다.
계산 없이 같은 함수값 고르기
다음 각쌍 중 사인 함수값이 같은 것을 고릅니다.
- ① π/6, 13π/6
- ② π/6, 7π/6
- ③ π/4, 3π/4
①은 두 각의 차가 2π이므로 같은 함수값을 갖습니다. ②의 차는 π이어서 사인값의 부호가 반대가 되고, ③에서도 사인값은 각각 √2/2로 같지만 주기 이동만으로 설명되는 각쌍은 아닙니다.
큰 각을 만났을 때는 먼저 함수명을 확인하고, 해당 함수의 주기를 정수배로 빼거나 더한 뒤 기준각으로 옮기면 됩니다. 개신동고3수학과외에서도 이 순서를 고정해 부호 오류와 주기 혼동을 함께 줄일 수 있습니다.