비하동 고1수학과외







비하동 고1수학과외, 원의 경계에서 ≤와 <를 구분한 사례
원의 방정식 문제에서 학생은 영역의 식을 보고 점이 원 안에 있는지만 빠르게 판단하려 했다. 식이 x²+y²-2x+4y-4≤0으로 주어졌을 때, 경계 위의 점까지 포함된다는 사실을 놓치면서 답을 좁게 정리했다.
경계 판단이 흔들린 지점
학생은 부등호의 등호 부분을 사실상 무시하고, 원의 내부에만 해당한다고 보았다. 그래서 중심에서 거리가 반지름과 같은 점 (4,-2)를 영역 밖으로 분류했다.
부등식의 경계 포함 여부를 먼저 확인하지 않으면, 원 내부와 원판 전체를 구별할 수 없다.
교정할 때는 식을 완전제곱으로 바꾸는 한 가지 기준을 사용했다.
(x-1)²+(y+2)²≤9
따라서 중심은 (1,-2), 반지름은 3이다. 등호가 성립하는 원 위의 점도 ≤의 해에 포함되므로 (4,-2)는 제외되는 점이 아니라 경계에 속하는 점으로 정정했다.
식의 모양을 바꾼 적용
이후에는 같은 원을 그대로 제시하지 않고, (x-1)²+(y+2)²<9처럼 중심과 반지름이 드러난 표현을 사용해 경계의 포함 여부를 판단하게 했다. 이번에는 등호가 빠졌으므로 원 위의 점은 포함되지 않는다고 구분했다.
또한 문제에서 “원을 포함한 영역”이라고 표현되면 ≤, “원 내부만”이라고 표현되면 <에 해당할 수 있음을 문장과 부등식 사이에서 연결했다.
새 점으로 확인한 결론
마지막에는 경계 판단을 완전제곱 변형에만 의존하지 않도록 점 (1,1)을 원래 식에 직접 대입했다.
1²+1²-2·1+4·1-4=0
결과가 0이므로 이 점은 원 위에 있고, ≤ 조건에서는 해에 포함된다. 학생은 원의 내부 여부와 경계 포함 여부를 분리해 확인하며 부등호의 등호가 해의 범위를 결정한다는 근거를 남겼다.