송도동 중3수학과외







표현이 달라져도 60°의 기준을 놓치지 않는 풀이
송도동과외 수업에서 학교 프린트를 함께 살펴보던 중, 신송중학교가 포함된 생활권에서 자주 볼 수 있는 유형과 비슷한 삼각비 문제가 나왔습니다. 문제의 핵심은 여러 삼각형 모양을 익숙한 배열로 바꾸는 것이 아니라, 60°를 기준으로 마주 보는 변과 빗변의 관계를 확인하는 것이었습니다. 금호아파트가 있는 생활권에서 송도동중3수학과외를 진행하며, 같은 관계가 그림과 문장으로 다르게 제시될 때 풀이가 어떻게 달라지는지 확인했습니다.
프린트에 남은 첫 식
첫 문제에는 직각삼각형 ABC가 제시되어 있었습니다. ∠C=90°, ∠A=60°, 빗변 AB=10cm이고, 변 BC의 길이를 구하는 문제였습니다. 학생은 그림에서 ∠A 옆에 붙은 변이 AC라는 점을 보고 다음처럼 적었습니다.
sin 60° = AC ÷ AB
AC = 10 × √3/2 = 5√3
계산 자체는 정확했지만 구해야 할 것은 AC가 아니라 BC였습니다. 학생은 그림을 본 직후 sin 60°를 먼저 떠올리고, 60°와 가까이 있는 변을 분자로 정했습니다. 여기서 결과가 틀어지기 시작했습니다. 60°를 기준으로 보면 BC는 마주 보는 변이고, AB는 직각의 맞은편에 있는 빗변입니다.
따라서 이 문제에서 확인할 관계는 다음과 같습니다.
sin 60° = 마주 보는 변 ÷ 빗변 = BC ÷ AB
AB=10이므로
√3/2 = BC/10
BC = 5√3cm
처음에 계산한 5√3이라는 값은 우연히 같아 보일 수 있지만, 학생의 식에서는 AC를 구한다고 했기 때문에 그림의 조건과 맞지 않습니다. 풀이에서 중요한 것은 숫자 계산보다 먼저 기준각에 대해 어떤 변을 선택했는가였습니다.
한 줄을 바꾸어 관계를 다시 세우다
교정할 때 풀이 전체를 다시 쓰게 하지는 않았습니다. 첫 줄에 60°를 표시하고, 그 각에서 출발해 변의 역할을 다시 적는 행동 하나만 바꾸었습니다.
- ∠A=60°에 작은 표시를 한다.
- 60°와 마주 보는 변 BC를 찾는다.
- 직각 C의 맞은편 변 AB가 빗변임을 확인한다.
- sin 60°=BC/AB로 식을 세운다.
이후의 계산인 √3/2=BC/10은 그대로 유지했습니다. 학생은 “sin은 외우고 바로 쓰는 기호가 아니라, 지금 표시한 60°에서 마주 보는 변과 빗변을 연결하는 표현”이라고 풀이 옆에 적었습니다. 이처럼 그림의 방향이 익숙하지 않을 때도 기준각을 먼저 표시하면, 삼각형을 돌려 보거나 모양을 바꾸는 과정 없이 필요한 관계만 남길 수 있습니다.
그림 대신 문장과 표로 제시된 변형
다음 문제는 삼각형 그림이 아니라 표로 제시되었습니다. 직각삼각형 PQR에서 ∠Q=90°, ∠P=60°이고, P에서 바라본 마주 보는 변 QR의 길이가 7cm라고 했습니다. 빗변 PR의 길이를 x라고 할 때 x를 구하는 문제였습니다.
| 기준각 | 마주 보는 변 | 빗변 |
|---|---|---|
| ∠P=60° | QR=7 | PR=x |
이번에는 직각이 아래쪽에 그려져 있지 않고, 미지수가 분모가 아닌 빗변에 놓여 있습니다. 학생은 먼저 표에서 기준각 P를 표시한 뒤, QR이 P의 맞은편이라는 것을 확인했습니다. 따라서
sin 60° = 7/x
√3/2 = 7/x
x = 14√3/3cm
라고 정리했습니다. 앞 문제와 그림의 위치도 다르고, 이번에는 빗변의 길이를 구하지만, 사용한 관계는 여전히 60°에서 마주 보는 변과 빗변을 비교하는 하나의 삼각비입니다. 다른 삼각비를 끌어오거나 변의 이름을 외워서 선택하지 않았습니다.
힌트 없이 확인한 마지막 문제
수업 후 새로 제시한 문제에는 그림 옆에 다음 문장만 있었습니다. “직각삼각형 XYZ에서 ∠Y=90°, ∠X=60°이다. X에서 마주 보는 변 YZ의 길이가 9cm일 때, 빗변 XZ의 길이를 구하여라.” 이번에는 기준각에 동그라미도, 변의 역할 표도 제공하지 않았습니다.
학생은 먼저 종이에 X를 기준각으로 쓰고, “YZ는 X와 마주 보며 XZ는 직각 Y의 맞은편이므로 빗변”이라고 설명했습니다. 이어서
sin 60° = YZ/XZ = 9/XZ
√3/2 = 9/XZ
XZ = 6√3cm
라고 풀었습니다. 마지막에는 구한 값을 원래 관계에 대입했습니다.
6√3 × √3/2 = 9
좌변이 9가 되므로 60°에서 마주 보는 변이 9cm라는 조건과 일치합니다. 표현이 그림이든 표든 문장이든, 학생은 힌트 없이 기준각을 먼저 정하고 그 기준에서 변의 역할을 선택해 같은 관계를 재현했습니다.