범어동 고1수학과외







범어동 고1수학과외: 두 원의 위치 관계를 빠르게 판단한 풀이 기록
두 원의 위치 관계를 묻는 문제에서 학생은 중심 사이의 거리와 반지름을 계산했지만, 마지막에 나온 값만 보고 교점이 있다고 판단했다. 계산 과정은 짧았으나 두 원이 실제로 어떤 관계인지 판정하는 기준이 분명하지 않았다.
중심과 반지름의 역할이 뒤섞인 순간
문제의 두 원이 다음과 같다고 하자.
(x-1)2+(y-2)2=9
(x-7)2+(y-2)2=4
학생은 중심을 각각 (1, 2), (7, 2)로 읽었지만, 중심 사이의 거리와 반지름을 같은 종류의 값처럼 다루었다. 두 중심 사이의 거리는 6이고 반지름은 3과 2이므로, 위치 관계는 거리와 반지름의 합·차를 비교해야 한다.
이때 r1=3, r2=2라 하면
- r1+r2=5
- |r1-r2|=1
- 중심 사이의 거리 d=6
d가 r1+r2보다 크므로 두 원은 서로 만나지 않는다. 학생은 계산 결과 6과 5를 얻고도 두 값의 역할을 구분하지 않아 교점이 있을 가능성을 남겨 두었다.
기호 옆에 역할을 고정하다
교정할 때는 식을 전개하거나 그래프를 먼저 그리지 않고, 각 기호의 뜻만 옆에 적게 했다. d는 중심 사이의 거리, r1과 r2는 각각의 반지름이라고 표시한 뒤 비교식을 세우도록 했다. 이 한 가지 기준을 적용하자 ‘거리 계산’과 ‘위치 관계 판단’이 분리되었다.
범어동의 대구광역시립수성도서관에서 다시 확인한 문제에서는 두 번째 원의 반지름이 4이고 중심 사이의 거리가 7이었다. 첫 번째 원의 반지름이 3이므로 두 반지름의 합도 7이다. 따라서 두 원은 한 점에서 만나는 외접 관계가 된다. 학생은 이번에는 계산값 자체가 아니라 d=r1+r2인지 확인해 결론을 정했다.
질문 방향을 바꾼 적용
다음에는 두 원의 방정식을 바로 주지 않고, 중심이 (0, 1), (5, 5)이며 반지름이 각각 3, 2인 상황을 제시했다. 학생은 먼저 중심 사이의 거리를
√{(5-0)2+(5-1)2}=√41
로 구했다. 두 반지름의 합은 5이고 √41은 5보다 크므로 두 원은 만나지 않는다. 식의 형태가 바뀌어도 중심, 반지름, 거리의 역할을 구별하는 기준은 그대로 적용되었다.
처음 보는 조건에서의 확인
마지막에는 두 원의 중심이 같은 직선 위에 있고 반지름이 6과 2라는 조건만 제시했다. 중심 사이의 거리가 4이면 |6-2|=4이므로 한 원이 다른 원에 내접하며 한 점에서 만난다. 학생은 답을 고른 뒤 중심 거리와 반지름의 차를 다시 비교해, 단순히 그림의 모양을 보고 판단한 것이 아님을 확인했다.