






코사인법칙으로 예각·직각·둔각 빠르게 판정하기
“가장 긴 변부터 확인했어야 했는데, 피타고라스 관계는 등호일 때만 쓴다”는 학생의 풀이 기록에서 오류가 시작됐다. 코사인법칙에서는 계산보다 먼저 가장 긴 변을 찾고, 그 변의 맞은편 각을 기준으로 판단해야 한다.
한 식에서 출발하는 판정 기준
삼각형의 변을 가장 긴 변을 c, 나머지 두 변을 a, b라고 하자. 가장 긴 변 c의 맞은편 각을 C라 하면
cos C = (a² + b² - c²) / 2ab
- a² + b² > c²이면 cos C > 0이므로 C는 예각이다.
- a² + b² = c²이면 cos C = 0이므로 C는 직각이다.
- a² + b² < c²이면 cos C < 0이므로 C는 둔각이다.
학생 풀이의 오류
처음 풀이에서는 “직각삼각형은 피타고라스 정리를 만족한다”는 사실만 기억해, 등호가 아닌 경우를 판단하지 못했다. 그러나 세 경우의 핵심은 등호 자체가 아니라 두 제곱의 합과 가장 긴 변의 제곱 중 어느 쪽이 큰가를 비교하는 것이다.
서로 다른 세 삼각형 비교
| 세 변 | 비교 | 판정 |
|---|---|---|
| 3, 4, 5 | 3² + 4² = 5² | 직각삼각형 |
| 4, 5, 6 | 4² + 5² = 41 > 36 = 6² | 예각삼각형 |
| 3, 4, 6 | 3² + 4² = 25 < 36 = 6² | 둔각삼각형 |
시간 제한 풀이 전략
예를 들어 변의 길이가 3, 4, 6인 삼각형을 보자. 가장 긴 변은 6이고, 나머지 제곱의 합은 25, 6의 제곱은 36이다. 25<36이므로 계산기를 사용하지 않아도 둔각삼각형임을 바로 알 수 있다.
대전전민과외에서 이 유형을 연습할 때도 코사인 값을 직접 구하기보다 먼저 가장 긴 변을 표시하고 제곱을 비교하면 시간과 계산 실수를 함께 줄일 수 있다.
최종 확인
판정 순서는 항상 다음과 같다.
- 가장 긴 변 c를 찾는다.
- a²+b²와 c²를 비교한다.
- 큰 쪽에 따라 예각, 직각, 둔각을 결정한다.
- 판정 대상이 가장 긴 변의 맞은편 각임을 확인한다.
따라서 피타고라스 관계는 직각 여부만 확인하는 도구가 아니라, 코사인법칙의 부호와 연결해 세 각의 종류를 구분하는 기준으로 확장할 수 있다.