관평동 고2수학과외







호의 길이에서 시작하는 호도법 풀이
반지름이 6인 원에서 호의 길이가 4π일 때 중심각 θ를 구해 보자. 호도법에서는 세 양수를 다음처럼 연결한다.
θ = s/r
여기서 r은 반지름, s는 호의 길이, θ는 라디안 단위의 중심각이다. 따라서
θ = 4π/6 = 2π/3
정답은 2π/3라디안이며, 도 단위로는 120°이다.
가장 먼저 생기는 오류
호의 길이와 중심각을 같은 값으로 보는 경우
학생 풀이에 “호의 길이가 4π이므로 중심각도 4π”라고 적혀 있다면, 호의 길이를 중심각 자체로 사용한 것이다. 호의 길이는 길이이므로 단위가 cm 또는 m이고, 중심각은 라디안으로 나타내는 각이다. 둘은 반지름을 통해서만 연결된다.
정확한 관계식은 s = rθ이므로, 중심각을 구할 때는 반드시 θ = s/r로 정리해야 한다. 반지름 조건이 빠진 식은 일반적으로 올바른 중심각을 주지 않는다.
반지름을 바꾸어 전이 여부 확인하기
같은 호의 길이, 다른 중심각
이번에는 호의 길이 4π를 유지하고 반지름을 3으로 바꾸자.
θ = 4π/3
반지름이 절반이 되면 같은 길이의 호가 원에서 차지하는 중심각은 두 배가 된다. 만약 호의 길이 4π를 그대로 중심각으로 적었다면, 반지름이 달라져도 결과가 변하지 않는 모순이 생긴다.
풀이 전후 비교
| 구분 | 식 | 판단 |
|---|---|---|
| 잘못된 풀이 | θ = s = 4π | 반지름을 반영하지 않음 |
| 교정한 풀이 | θ = s/r = 4π/6 = 2π/3 | 호도법 정의에 맞음 |
최종 점검 기준
호도법 문제에서는 먼저 반지름 r과 호의 길이 s를 구분하고, 반지름은 0보다 큰 값인지 확인한다. 그다음 θ=s/r에 세 값을 정확히 대응시킨다. 계산 뒤에는 s=rθ를 다시 대입해 원래 호의 길이가 나오는지 검산하면 된다.
관평동과외에서 이 단원을 복습할 때도 숫자만 계산하기보다 각, 반지름, 호의 길이의 역할과 단위를 함께 확인하면 같은 오류의 반복을 줄일 수 있다.