송림지구 중3수학과외







송림지구 중3수학과외, 접점부터 확인한 두 접선의 길이
송림지구과외 수업에서 오답노트를 함께 펼쳤을 때, 한 문제의 답보다 풀이가 시작되는 지점이 눈에 들어왔습니다. 광명아파트와 뉴서울아파트가 있는 생활권, 동산중학교·화도진중학교·재능중학교가 포함된 지역에서 볼 수 있는 중3수학 문제를 풀다가, 학생은 원 밖의 한 점에서 그은 두 접선의 길이를 비교하는 문제에서 막혔습니다.
문제의 그림에는 원이 있고, 원 바깥의 점 P에서 원에 그은 두 선분이 각각 원과 A, B에서 만났습니다. 두 선분이 접선이라는 조건과 함께 PA=11cm가 주어졌고, PB의 길이를 구하는 문제였습니다.
점 P에서 원에 그은 두 접선 PA, PB에 대하여 PA=11cm일 때 PB의 길이를 구하여라.
답을 고르기 전에 빠진 표시
학생은 오답노트에 다음과 같이 적었습니다.
“PA와 PB는 모두 원에 닿아 있으므로 길이가 같다. 따라서 PB=11cm.”
계산 자체는 짧고 결론도 맞았습니다. 그러나 풀이를 다시 말해 보라고 하자 학생은 그림을 180도 돌려 놓은 뒤에는 어느 선분을 비교해야 할지 바로 찾지 못했습니다. 처음 문제에서는 예제에서 보았던 모양과 점 이름의 순서를 기억해 PA와 PB를 골랐던 것입니다.
이때 가장 먼저 어긋난 판단은 숫자를 잘못 읽은 것이 아니었습니다. 두 선분이 같은 한 점 P에서 시작하고, 각각 원에 접하는 접점 A와 B로 이어지는지 확인하지 않은 채 성질을 적용한 것이 최초의 오류였습니다. 원에 닿아 보인다는 인상만으로는 부족하고, 두 접선의 공통 출발점과 두 접점을 먼저 구분해야 합니다.
풀이 첫 줄을 ‘접점 표시’로 바꾸다
교정은 한 가지 행동으로 정리했습니다. 문제를 읽자마자 그림에서 다음 세 부분만 표시하는 것입니다.
- 두 선분이 출발하는 같은 점을 동그라미 친다.
- 각 선분이 원과 만나는 접점을 각각 표시한다.
- 표시한 두 선분의 이름을 나란히 적는다.
학생은 같은 문제를 다시 보며 공통점 P, 접점 A와 B, 비교할 선분 PA와 PB를 적었습니다. 그 뒤 “한 점 P에서 원에 그은 두 접선의 길이는 서로 같다”라고 조건과 성질을 연결하고,
PA=PB
11=PB
PB=11cm
으로 마무리했습니다. 앞서 맞았던 계산은 그대로 두고, 계산 전에 접점과 공통점을 확인하는 절차만 바로잡은 것입니다. 핵심은 원의 위치나 그림의 방향이 아니라, 같은 외부의 한 점에서 각각 원에 접하는 두 선분인지 판단하는 데 있습니다.
그림을 돌리고 질문을 거꾸로 바꾼 연습
다음 문제에서는 그림을 일부러 다르게 제시했습니다. 원의 오른쪽 아래에 점 Q를 놓고, Q에서 원에 그은 두 접선의 접점을 각각 C, D로 표시했습니다. 이번에는 QD=14cm이고, 선분 QC의 길이가 아니라 두 선분의 차를 묻는 대신 QC+QD를 구하도록 했습니다.
학생은 먼저 그림의 방향에 반응하지 않고 Q에 동그라미를 쳤습니다. 이어 C와 D를 접점으로 표시한 뒤 두 선분을 QC, QD로 적었습니다.
QC=QD=14cm이므로
QC+QD=14+14=28cm
이번 문제는 숫자만 바꾼 반복이 아니었습니다. 점의 위치와 이름을 바꾸고, 구하는 대상을 한 선분에서 두 선분의 합으로 바꾸었지만, 판단 기준은 같았습니다. 학생은 “Q에서 시작하는 두 선분이 각각 원에 접하므로 길이가 같다”고 설명했습니다. 다른 원이나 다른 출발점이 섞여 있지는 않은지도 마지막에 확인했습니다.
힌트 없이 다시 세운 기준
일주일 뒤, 송림지구중3수학과외 복습 시간에는 도움말 없이 새 그림을 제시했습니다. 원의 왼쪽에 점 R이 있고, R에서 원에 그은 두 접선의 접점은 E, F였습니다. RE=9cm일 때 RF를 구하는 문제였습니다.
학생은 문제를 읽은 뒤 곧바로 “먼저 같은 출발점인지, 선분 끝이 원의 접점인지 보겠습니다”라고 말했습니다. 그림에서 R, E, F를 표시하고 두 선분을 비교한 다음 다음과 같이 풀이했습니다.
RE와 RF는 한 점 R에서 원에 그은 두 접선의 길이이므로 RE=RF.
RF=9cm.
검산할 때는 단순히 답 숫자만 다시 보지 않았습니다. “두 선분 모두 R에서 출발했는가?”, “E와 F가 각각 원에 접하는 점인가?”, “비교한 선분이 RE와 RF가 맞는가?”를 원래 그림과 대조했습니다. 세 조건이 모두 맞으므로 9cm라는 결론을 유지했습니다. 그림이 회전하거나 점 이름이 달라져도 먼저 공통점과 두 접점을 표시한다는 기준이 스스로 재현된 순간이었습니다.