마전동 고2수학과외







그래프에서 먼저 확인하는 삼각함수의 반복
마전동과외에서 삼각함수의 주기를 점검할 때는 공식만 대입하기보다 그래프가 같은 모양으로 돌아오는 간격을 먼저 확인하는 것이 안전합니다. 특히 음수 부분이 위로 접히는 절댓값 변형은 원래 주기를 그대로 적용하면 안 됩니다.
| 함수 | 원래 주기 | 변형 후 주기 | 이유 |
|---|---|---|---|
| sin x | 2π | 2π | 그래프가 한 바퀴 반복됨 |
| |sin x| | 2π | π | 음수 부분이 위로 접힘 |
| cos x | 2π | 2π | 양의 부분과 음의 부분이 구별됨 |
| |cos x| | 2π | π | 음수 부분이 위로 접힘 |
절댓값이 반복 간격을 줄이는 이유
sin(x+π)=-sin x이므로 sin x 자체는 π만큼 이동하면 부호가 바뀌어 같은 함수가 되지 않습니다. 그러나 절댓값을 취하면
|sin(x+π)|=|-sin x|=|sin x|
가 되어 π만큼 이동한 뒤에도 값이 같습니다. 따라서 |sin x|의 주기는 π입니다. 같은 방식으로 |cos x|도 |cos(x+π)|=|cos x|이므로 주기는 π입니다.
학생 풀이의 오류와 교정
원함수의 주기를 그대로 적은 경우
예를 들어 y=|sin x|의 주기를 묻는 문제에서 “sin x의 주기가 2π이므로 답은 2π”라고 하면 절댓값에 의한 그래프 변화를 빠뜨린 것입니다. 원래 그래프의 음수 부분이 x축 위로 접히면서 π 간격마다 같은 모양이 나타납니다.
변형된 그래프를 직접 대입하기
주기 후보를 π로 두고 확인하면
f(x+π)=|sin(x+π)|=|-sin x|=|sin x|=f(x)
입니다. 따라서 π는 주기입니다. 반면 sin x의 주기인 2π도 주기이지만, 문제에서 요구하는 기본 반복 간격 또는 최소 양의 주기는 π로 판단해야 합니다.
계수가 함께 있을 때의 최종 판단
일반적으로 y=|sin ax| 또는 y=|cos ax|에서 a≠0이면 최소 양의 주기는
π/|a|
입니다. 예를 들어 y=|sin 3x|의 주기는 π/3입니다. 계수 3 때문에 x축 방향으로 세 배 압축되고, 절댓값 때문에 원래 주기 2π/3이 다시 절반으로 줄어듭니다.
따라서 삼각함수의 주기를 구할 때는 원함수의 공식만 사용하지 말고, 절댓값이 있는지와 그래프의 음수 부분이 접히는지를 함께 확인해야 합니다. 이 기준을 적용하면 대구고3수학과외와 같은 고등학교 수학 학습에서도 함수별 반복 간격을 정확히 구할 수 있습니다.