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곰쌤수학

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수1- 삼각함수 -기본유형 – 12215523 – 13

Bygommath

3월 30, 2025
삼각함수 문제 풀이

📘 문제 이해 및 풀이 전략

이 문제는 각 \(θ\)와 \(6θ\)의 동경이 반대 방향으로 일직선상에 있을 때, \(θ\)의 개수를 구하는 문제입니다. 두 동경이 반대 방향에 있다는 것은 두 각의 차이가 \(\pi\)의 홀수 배와 같다는 것을 의미합니다. 이를 이용하여 \(θ\)에 대한 방정식을 세우고, 주어진 범위 내에서 해를 구합니다. 동경의 위치 관계, 방정식 풀이, 부등식 활용이 핵심입니다.

  • 동경의 위치 관계: 두 동경이 반대 방향으로 일직선상에 있을 조건을 이해합니다.
  • 방정식 설정: 두 각의 차이가 \(\pi\)의 홀수 배임을 이용하여 \(θ\)에 대한 방정식을 세웁니다.
  • 방정식 풀이: 방정식을 풀어 \(θ\)의 일반해를 구합니다.
  • 범위 내 해 찾기: 주어진 범위 \(0 < θ < 2\pi\) 내에서 \(θ\)의 값을 구하고, 개수를 세어 답을 찾습니다.

핵심 개념:

두 동경이 반대 방향으로 일직선상에 있을 조건: 두 각의 차이는 \(\pi\)의 홀수 배이다.

✅ 단계별 풀이 과정

Step 1: 동경의 위치 관계 파악

두 동경 \(θ\)와 \(6θ\)가 반대 방향으로 일직선상에 있으므로, 두 각의 차이는 \(\pi\)의 홀수 배입니다. 즉,

$$ 6\theta – \theta = n\pi + \pi \quad (n은 정수) $$

Step 2: \(θ\)에 대한 방정식 풀이

방정식을 풀어서 \(θ\)의 일반해를 구합니다.

$$ 5\theta = (2n+1)\pi $$

$$ \theta = \frac{2n+1}{5}\pi $$

Step 3: 범위 내 해 찾기

주어진 범위 \(0 < θ < 2\pi\) 내에서 \(θ\)의 값을 찾습니다.

$$ 0 < \frac{2n+1}{5}\pi < 2\pi $$

\(\pi\)로 나누고, 5를 곱하면:

$$ 0 < 2n + 1 < 10 $$

1을 빼면:

$$ -1 < 2n < 9 $$

2로 나누면:

$$ -\frac{1}{2} < n < \frac{9}{2} $$

\(n\)은 정수이므로, \(n\)의 값은 0, 1, 2, 3, 4 입니다.

따라서 \(θ\)의 값은 \(\frac{\pi}{5}, \frac{3\pi}{5}, \frac{5\pi}{5}=\pi, \frac{7\pi}{5}, \frac{9\pi}{5}\) 입니다.

따라서 \(θ\)의 개수는 5개입니다.

🧠 마무리 개념 정리

이 문제는 삼각함수의 동경의 위치 관계를 이해하고, 방정식을 풀어 해를 구하는 문제입니다. 핵심 개념은 다음과 같습니다.

  • 동경의 위치 관계: 두 동경의 위치 관계에 따른 각의 차이를 정확하게 이해합니다.
  • 방정식 설정: 주어진 조건을 이용하여 \(θ\)에 대한 방정식을 정확하게 세웁니다.
  • 방정식 풀이: 방정식을 풀어서 \(θ\)의 일반해를 구합니다.
  • 범위 내 해 찾기: 주어진 범위 내에서 해를 찾고, 해의 개수를 셉니다.

이 문제에서는 두 동경이 반대 방향에 있는 조건을 이용하여 방정식을 세우고, 그 해를 구했습니다. 동경의 위치 관계를 정확하게 이해하고, 부등식을 활용하여 범위 내의 해를 찾는 연습이 중요합니다.

✅ 최종 정답

⑤ 5

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