연수동 중3수학과외







연수동 중3수학과외에서 살펴본 60° 삼각비의 기준
연수동과외 수업에서 단원평가 직전 풀이를 확인하던 중, 학생의 계산보다 먼저 살펴볼 부분이 눈에 띄었습니다. 대동아파트와 대우아파트가 있는 생활권, 연화중학교와 연수중학교가 포함된 주변에서 자주 만나는 중3 삼각비 문제였지만, 핵심은 공식을 많이 외우는 데 있지 않았습니다. 60°를 기준으로 어느 변의 역할을 선택하는가가 문제였습니다.
답이 틀어지기 전 적힌 한 줄
문제는 직각삼각형 ABC에서 ∠A=60°, ∠C=90°, 빗변 AB=10일 때 AC의 길이를 구하는 것이었습니다. 학생은 그림에서 ∠A와 AB, AC를 표시한 뒤 다음처럼 적었습니다.
“AC는 60° 옆에 있으므로 sin 60°=AC/10, 따라서 AC=10×√3/2=5√3.”
계산 자체는 정확해 보였지만, AC는 기준각 60°에 붙어 있는 변이면서 빗변이 아닌 인접변입니다. 따라서 이 문제에서 AC와 AB의 관계를 나타내는 비는 사인이 아니라 코사인입니다. 학생은 조건이 바뀐 그림을 보고도 기준각을 다시 확인하기 전에 익숙한 삼각비와 변을 먼저 골랐습니다. 최종 계산 실수가 아니라, 가장 먼저 어긋난 판단은 여기였습니다.
바꾼 것은 기준각 표시 하나
풀이 전체를 지우게 하지 않고, 먼저 ∠A에 작은 표시를 한 뒤 두 변의 역할을 다시 적었습니다.
- 기준각: ∠A=60°
- 빗변: 직각 C의 맞은편인 AB=10
- 기준각에 붙은 나머지 변: AC
- 필요한 비: 인접변/빗변=cos 60°
그 결과 식은 다음과 같이 바뀝니다.
cos 60°=AC/AB
1/2=AC/10
AC=5
처음에 알고 있던 60°의 값과 곱셈 계산은 그대로 활용했습니다. 달라진 것은 기준각을 표시한 뒤 그 기준에서 변의 역할을 선택한 행동 하나뿐입니다. 같은 직각삼각형이라도 기준각이 어디에 놓였는지에 따라 필요한 비가 달라지므로, 그림의 방향만 보고 공식을 고르면 안 됩니다.
그림을 돌리고 조건을 옮겨 본 문제
다음에는 모양이 다른 문제를 제시했습니다. 직각삼각형 PQR에서 ∠Q=90°, ∠R=60°, QR=7이고 빗변 PR의 길이를 구하는 상황입니다. 이번에는 미지변이 기준각 60°에 붙어 있지 않고, 주어진 QR이 인접변입니다. 학생은 먼저 R에 기준각 표시를 하고 다음처럼 정리했습니다.
- 기준각 R에서 마주 보는 변: PQ
- 기준각 R에 붙은 직각변: QR=7
- 구하려는 변: 빗변 PR
따라서 QR과 PR을 연결하는 비는 코사인입니다.
cos 60°=QR/PR
1/2=7/PR
PR=14
앞선 문제와 숫자만 바꾼 연습이 아니라, 기준각의 위치와 미지변의 역할을 바꾼 상황입니다. 학생은 “구하는 변이 기준각에 붙었는가, 직각의 맞은편인가”를 먼저 판단하고, 그 결과에 맞춰 60°의 삼각비를 선택했습니다.
힌트 없이 확인한 마지막 풀이
마지막에는 설명이나 표시 방법을 알려 주지 않고 다음 문제를 풀게 했습니다. 직각삼각형 XYZ에서 ∠Y=90°, ∠X=60°, XZ=16이고 YZ의 길이를 구하는 문제였습니다.
학생은 먼저 X에 기준각을 표시했습니다. XZ는 직각 Y의 맞은편이므로 빗변이고, YZ는 X에서 마주 보는 변이라고 설명했습니다. 따라서 필요한 비를 사인으로 정했습니다.
sin 60°=YZ/XZ
√3/2=YZ/16
YZ=8√3
이후 구한 값을 원래 삼각형에 대입해 확인했습니다. 빗변 16에 대해 마주 보는 변은 16×√3/2이므로 8√3이 맞고, √3/2는 1보다 작아 그 변의 길이가 빗변보다 작다는 점도 설명했습니다. 이번에는 그림의 방향이나 구하는 위치에 끌려가지 않고, 기준각을 먼저 정한 뒤 그 기준에서 두 변의 역할을 선택하는 경계를 스스로 지켰습니다. 연수동중3수학과외 수업에서 확인한 변화도 바로 이 한 가지 판단이었습니다.