수학여정 - 문제 분석 리포트

2023년 9월 학력평가 고2 수학 23번 풀이 해설 [이해용/실전용]
문제의 분류수학Ⅰ · 삼각함수 / 부채꼴의 넓이와 호의 길이
난이도

🔍 이해용 풀이

문제
23. 호의 길이가 2π이고 넓이가 6π인 부채꼴의 반지름의 길이를 구하시오. [3점]

1. 문제의 요지

이 문제는 부채꼴의 넓이와 호의 길이, 반지름 사이의 관계식(S=12rl)을 이용하여 반지름의 길이를 구할 수 있는지를 묻는 문제입니다.

2. 주어진 조건

- 부채꼴의 호의 길이 l=2π
- 부채꼴의 넓이 S=6π
주어진 조건

3. 풀이의 순서

이 문제는 부채꼴의 넓이와 호의 길이 사이의 관계식을 이용하여 풀이합니다.

구체적 풀이 순서는 다음과 같아요.

step1. 부채꼴의 넓이, 호의 길이, 반지름 사이의 관계식을 떠올립니다.

step2. 주어진 호의 길이와 넓이를 공식에 대입하여 반지름을 계산합니다.

4. 풀이의 도구

- 부채꼴의 넓이 공식 : 반지름의 길이가 r, 호의 길이가 l인 부채꼴의 넓이 SS=12rl 입니다.

5. 구체적 풀이

부채꼴의 넓이를 구하려는데 중심각이 없어서 당황했나요? 부채꼴의 넓이는 중심각을 몰라도 호의 길이와 반지름만 알면 구할 수 있는 마법 같은 공식이 있어요. 바로 삼각형의 넓이를 구하는 공식과 비슷하게 생긴 S=12rl 이랍니다.

step1. 부채꼴의 넓이 공식 떠올리기

부채꼴의 반지름의 길이를 r, 호의 길이를 l, 넓이를 S라고 해볼게요.

중심각의 크기가 주어지지 않았다고 해서 당황하여 문제를 포기하기 쉽습니다.

하지만 우리에게는 중심각 없이도 넓이를 구할 수 있는 공식이 있어요.

부채꼴의 넓이 S는 호의 길이 l과 반지름 r을 이용하여 S=12rl 로 구할 수 있습니다.

step2. 공식에 대입하여 반지름 구하기

문제에서 호의 길이 l=2π 이고, 넓이 S=6π 라고 주어졌어요.

이 값들을 방금 떠올린 공식에 그대로 대입해 볼까요?

6π=12×r×2π

우변을 정리하면 122가 약분되어 πr이 됩니다.

즉, 6π=πr 이 되죠.

양변을 π로 나누어주면, 우리가 구하고 싶은 반지름 r=6 이 나옵니다.

[정답] 6

⚡ 실전용 풀이

step1. 부채꼴의 넓이 공식

S=12rl

step2. 공식에 대입하여 반지름 구하기

6π=12×r×2π   --- 주어진 l=2π,S=6π 대입

6π=πr

r=6

🎯 막힌 이유와 돌파구

🔒 막힌 이유

부채꼴의 넓이를 구하는 공식 중 중심각을 이용하는 공식(S=12r2θ)만 떠올리고, 중심각이 주어지지 않아 당황할 수 있습니다.
호의 길이와 넓이, 반지름을 직접 연결하는 공식(S=12rl)을 잊어버렸을 수 있습니다.

🔑 돌파구

부채꼴의 넓이는 중심각을 몰라도 호의 길이와 반지름만으로 구할 수 있는 공식 S=12rl이 있음을 떠올려 보세요.
중심각을 θ라 두고 l=rθ, S=12r2θ 두 식을 연립하여 풀어도 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

다른 문제 분석하기
22023년9월 학력평가고2 · 수학
이 시험의 다른 문제
2023년 9월 학력평가 고2 수학
123456789101112131415161718192021222324252627282930
도서관에서 전체 보기 →