중화산동 전주신흥고등학교 수학과외







내적의 부호를 범위 판정의 기준으로 삼은 풀이
전주신흥고등학교 학습을 준비하던 학생은 미지수가 포함된 두 벡터의 내적 부호를 이용해 삼각형의 각을 판별하는 문제를 풀었다. 중화산동에서 학습할 때도 처음부터 값을 하나로 계산하기보다 가능한 미지수의 범위를 적은 뒤, 각 경우가 예각·직각·둔각 중 어디에 해당하는지 나누어 살폈다.
후보 범위는 좁혔지만 반례 확인이 빠졌던 장면
학생은 먼저 미지수가 가질 수 있는 경우를 나열하고, 내적이 양수이면 예각, 0이면 직각, 음수이면 둔각이라는 기준으로 맞지 않는 범위를 지워 갔다. 계산 자체는 끝까지 이어졌지만, 어느 값을 대입해 최종 판단을 확인해야 하는지는 스스로 정하지 못했다.
선택지를 비교하는 과정에서 조건에 맞는 후보를 하나 찾자 곧바로 정답으로 확정했다. 그러나 그 후보와 같은 범위에 속하면서 내적의 부호가 달라지는 값이 있는지 확인하지 않았고, 실제로 반례 하나를 놓친 채 잘못된 선택지를 골랐다.
두 벡터의 내적이 양수이면 끼인각은 예각, 0이면 직각, 음수이면 둔각이다.
부호 판정을 말로 바꾸어 확인한 이유
교정할 때는 계산식을 다시 반복하기보다 학생이 판정 기준을 다른 표현으로 설명하게 했다. 학생은 “내적이 0보다 크면 두 벡터가 이루는 각이 90도보다 작고, 0이면 서로 수직이며, 0보다 작으면 90도보다 크다”고 정리했다. 이어 후보의 끝값과 내부값을 각각 대입해 내적의 부호가 바뀌거나 0이 되는 경계가 없는지 확인했다.
이 과정을 통해 후보를 찾는 것과 그 후보 전체가 조건을 만족하는지 검증하는 일은 다르다는 점을 풀이에 반영했다.
표현이 달라진 관계식에서 다시 만든 판정
이후에는 앞서 보았던 식을 복사하지 않고, 한 조건만 유지한 새 문항을 제시했다. 학생은 새로 주어진 두 벡터의 관계식에서 내적을 직접 구성한 뒤, 양수·0·음수인 경우를 나누어 미지수의 가능 범위를 정리했다. 특정 선택지를 고르는 대신 각 구간에서 대표값을 대입해 실제 각의 종류가 조건과 일치하는지도 확인했다.
마지막에는 경계값이 포함되는지 별도로 살폈다. 내적이 0이 되는 값은 예각이나 둔각의 범위에 섞지 않고 직각인 경우로 분리했으며, 열린 구간과 닫힌 구간을 구분해 최종 답에 반영했다.