광주 광주고등학교 수학과외







양의 배수와 음의 배수를 갈라 본 벡터 판정
광주고등학교 수학 과외에서 한 학생은 벡터 문제를 보자마자 관련된 식들을 화살표로 연결했다. 예를 들어 벡터 \( \vec a \)와 \(2\vec a\)는 같은 방향, \( -2\vec a \)는 반대 방향으로 이어지는 식이라고 표시했다. 식을 분류하는 출발은 정확했지만, 그 결과를 다음 조건 판단에 근거로 사용하는 과정에서 자주 멈췄다.
계산 결과만으로 방향을 정하지 못한 지점
학생은 두 벡터가 배수 관계인지 계산한 뒤에도 그 배수가 양수인지 음수인지 확인하지 않았다. 그래서 \( \vec u=(1,2)\), \( \vec v=(-3,-6)\)에서 \( \vec v=-3\vec u\)까지 구하고도 같은 방향인지 반대 방향인지 바로 결정하지 못했다.
이때 판단 기준을 두 칸으로 나누었다.
- \(\vec v=k\vec u\)이고 \(k>0\)이면 두 벡터는 같은 방향이다.
- \(\vec v=k\vec u\)이고 \(k<0\)이면 두 벡터는 반대 방향이다.
같은 배수 관계라도 계수의 부호에 따라 결론이 달라진다는 점을 각각 계산해 확인했다. \( \vec v=2\vec u\)에서는 방향이 유지되지만, \( \vec v=-2\vec u\)에서는 화살표가 뒤집힌다는 식으로 결과를 나란히 비교했다.
벡터가 배수 관계라는 사실만으로는 부족하며, 그 배수의 부호까지 확인해야 방향을 판정할 수 있다.
선택지를 없앤 문제에서 순서를 직접 세우다
이후에는 정답 후보가 제시되지 않은 문제를 풀었다. \( \vec p=(2,3)\), \( \vec q=(-4,-6)\)가 주어지자 학생은 먼저 \( \vec q=-2\vec p\)를 계산하고, 계수가 음수라는 조건을 확인한 뒤 반대 방향이라고 답했다. 이어 \( \vec r=(4,6)\)을 비교 대상으로 바꾸었을 때는 \( \vec r=2\vec p\)이므로 같은 방향이라고 판정했다.
마지막에는 \( \vec s=(4,-6)\)을 넣어 어느 한 벡터의 양의 배수도 음의 배수도 되지 않는 경우를 확인했다. 학생은 배수 관계가 성립하지 않으면 같은 방향이나 반대 방향으로 분류할 수 없다고 스스로 구분했고, 계산식과 조건의 부호를 차례로 검산하며 답을 완성했다.