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Ⅳ. 삼각함수 211
다시 알아보기
종합 문제
함께 하는 수학
중단원 소단원 교과서 쪽수 차시 학습 내용 용어와 기호 선수 학습
1.
삼
각
함
수
와
그
그
래
프
2.
삼
각
형
에
의
응
용
∙호의 길이와 부채꼴의 넓이
∙삼각비의 정의
∙일반각의 뜻
∙호도법의 뜻
∙육십분법과 호도법의 관계
∙부채꼴의 넓이와 호의 길이
∙삼각함수의 정의
∙삼각함수의 값의 부호
∙삼각함수 사이의 관계
∙여러 가지 각의 삼각함수
∙함수 y=sinx, y=cosx,
y=tanx의 그래프와 성질
∙간단한 삼각방정식과 삼각부등식
의 풀이
∙주기를 가지는 자연 현상
∙창의력문제 해결력
∙중단원 확인 학습 문제
∙사인법칙과 코사인법칙의
증명과 활용
∙삼각함수를 활용하여 삼각형의
넓이 구하기
∙창의력문제 해결력
∙중단원 확인 학습 문제
∙ 단원의 필수 학습 내용 요약
∙ 단원 확인 학습 문제
∙협력 학습 수행 과제
시초선, 동경
일반각,
라디안,
호도법
7-나
7-나
9-나
8-나
9-나
10-나
9-나
주기,
주기함수
삼각방정식,
삼각부등식
사인법칙,
코사인법칙
사인, 코사인,
탄젠트, sinΩcosΩ, tanΩ,코시컨트, 시컨
트, 코탄젠트,
cosecΩ, secΩ,cotΩ, 삼각함수
148~149
150~154
155~164
165~169
170~171
172~173
174
175~176
185
186~187
177~182
183~184
188
189~190
191
단원을 시작하며
§1. 일반각과 호도법
§2. 삼각함수와 그 성질
§1. 사인법칙과 코사인법칙
§2. 삼각형의 넓이
§3. 삼각함수의 그래프
§4. 삼각방정식과 삼각부등식
심화 과정
탐구하는 수학
연습 문제
탐구하는 수학
연습 문제
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
12 13
11
15
16
17
14
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지도계획
212 각론
1. 삼각함수의 역사
⑴ 삼각법의역사
삼각형의 6요소인 세 변의 길이와 세 각의 크기 사이의 관계를 연구하는 삼각법을
어로 trigonometry라고 한다. 이 말은 그리스어의 trigon(삼각형)과 metria(측량)의 합성어이다.
삼각법은 고 이집트 시 에서 시작되어 그리스인, 아라비아인에 의하여 많은 연구
가 되었다. 삼각법의 창시자를 히파르코스(Hipparchos;190?`~125? B.C.) 라
고 하는 견해가 있으나, 삼각법이 어느 특정인의 공적이라고 보기는 어렵다. 삼각법
은 기하학의 경우와 마찬가지로 토지의 측량, 산의 높이의 측정, 항해와 그 밖의 상업
상의 필요로 많은 사람들에 의하여 자연히 발생된 것으로 보아야 할 것이다.
실제로, 고 이집트인들은 나일강의 농경지가 홍수의 범람으로 경계가 자주 변경되
는 일이 발생하여 토지의 재분배 문제를 해결할 필요성이 있었다. 따라서, 이들은 천
체의 운행에 깊은 관심이 많았으며 실질적인 토지의 측량술과 기하학이 발달하게 되
었다.
⑵ 삼각함수의역사
삼각함수에는 삼각법의 기초가 되는 삼각형의 세 변과 세 각 사이의 관계를 다루는
기하학적인 요소와 삼각함수의 성질을 다루는 해석학적인 요소가 있다. 역사적으로
는 삼각형의 풀이를 다루는 기하학적인 측면이 일찍부터 발달하여 천문학과 측량 등
에 이용되었다. 자연 현상에는 주기적으로 일어나는 현상(진동, 음향, 파동)이 많이
있으며 이러한 주기적인 현상을 표현하는 도구로써 삼각함수는 중요한 의미를 가진
다. 삼각함수의 해석학적인 요소는 미분∙적분학의 발달과 함께 주기함수로 연구되
기 시작하 으며 푸리에 급수 표현과 복소수 함수론의 응용 등에 크게 기여하 다.
삼각법을 체계적으로 연구한 사람은 그리스의 천문학자인 히파르코스이다. 그는 구
면 위의 삼각형의 변의 길이와 각의 크기 사이의 관계를 다루는 구면삼각법을 창시하
다. 프톨레마이오스(Ptolemaeos, K;85?`~`165?)는 그의 저서인 알마게스트
(Almagest)에서 0.5æ간격으로 원의 중심각에 한 현의 길이를 구하 다. 이는 오
늘날의 사인표에 해당한다. 그리스의 삼각법은 인도로 전하여져서 인도의 아리아바
타(Aryabhata;476?~`550?)는 원의 중심각에 한 반현을 계산하 는데, 사인
(sine)이란 말은 반현을 뜻하는 인도어가 아라비아어와 라틴어로 번역되는 과정에서
생긴 말이라고 한다. 코사인(cosine)은 사인의 여각(complement)을 뜻하는 말로
국의 군터(E. Gunter, 1581`~`1626)가 도입한 용어이다. 탄젠트(tangent)는 그
림자가 원의 접선 위에 오기 때문에 붙여진 이름이고, 코탄젠트(cotangent)는 탄젠
트의 여각으로 붙여졌다. 비에트(Viete, F.;1540`~`1603)는 삼각함수에 관한 여
러 가지 공식을 기호화하 다. 일반각에 한 삼각비를 생각하게 된 것은 17세기 이
후 뉴턴과 오일러에 의하여 삼각함수의 급수 전개가 알려진 후이다.
'
비에트(Viete, F.)'
단원의이론적배경
Ⅳ. 삼각함수 213
2. 삼각함수의 응용
실험에서 얻은 자료에서 변수 x와 그것에 응하는 값 f(x)의 관계를 조사하는
것은 그 관계가 식으로 나타내어지는 함수의 모양이면 매우 편리하다. 실제로 많
은 경우 변수 x에 한 함수값 f(x)는
f(x)= +ÎÇk=1
akcoskx+ÎÇk=1
aksinkx
와 같은 무한급수로 표현할 수 있다. 위 식의 우변을 푸리에 급수(Fourier series)라 하고, 위의 식을 함수 f(x)의 푸리에 전개(Fourier expansion)라 한다. 푸리
에 급수나 푸리에 변환 등을 사용하여 함수의 성질이나 응용을 연구하는 분야를
푸리에 해석학(Fourier analysis)이라 한다. 동 상압축, MP3 등의 신호 처리
에 많이 응용되고 있는 푸리에 변환(Fourier transform)은 적당한 조건을 만족
하는 함수 f(x)에 하여 다음과 같이 정의한다.
F(u)=¬-Î
Î f(x)e i2πuxdx
eiz=cosz+isinz이므로 위의 식은
F(u)=¬-Î
Îf(x)cos(2πux)dx+i¬
-Î
Îf(x)sin(2πux)dx
의 모양으로 표현할 수 있다.
실제 응용 분야에서 적분을 구하는 것이 복잡하므로 함수 f`에 한 푸리에 변환
F를 유한합으로 근사하여 구하는 경우가 있다.
그러나 이 경우에도 복소수를 사용해야 하는 불편이 있어 실제 산업 현장에서는
푸리에 변환의 근사식으로 이산코사인변환(Discrete Cosine Transform ;
DCT)을 가장 많이 사용하고 있다. 함수 f에 한 이산코사인변환 C는 다음과
같다.
C(u)=u U N-1Çk=0
f(k)cos” ’(2k+1)uπ2N
2N
a0
2
1. H. Eves, 이우 역‘수학사’, 경문사
2. 김용운 외 1인‘수학사 전’, 우성 문화사
3. R. C. Gonzalez and P. Wintz(1987), ‘Digital Image Processing 2nded.’, Addison`-Wesley Publishing Company
4. http://uniweb.unitel.co.kr/class/math/lesson/trigo/trigo10.html
참고 문헌
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214 각론
교과서
148∙149
1994
푸리에(Fourier, J. B. J ;
1768`~`1830)
푸리에 급수를 연구하 고, 삼
각법을 수학의 한 분야로 연구
하 다.
AD 1707
IMT2000(International
Mobile Telecommunicat-
ion 2000) 보급 준비
차세 멀티미디어 이동 통신
IMT2000용 단말기(로봇 모양의 마
네킹손에화상전화가들려있다.)
2000
삼각함수를 활용한 MP3가
보급되었다.
반지름의 길이가 5cm이고 중심각의 크기가 60æ인부채꼴에서 호의 길이와 넓이를 구하여라.
오른쪽 그림의 직각삼각형에서 삼각비 sinA,
cosA, tanA를 구하여라.
A B
C
‰3
1
60æO
5cm1
2
호의 길이와 부채꼴의 넓이
(7-나)
반지름의 길이가 r, 중심각의
크기가xæ인부채꼴에서
(호의길이)=2πr\
(부채꼴의넓이)
=πr2\
삼각비의 정의 (9-나)
sinA=
cosA=
tanA= B·C·‚A·B·
AB‚AC‚
BC‚AC‚
x360
x360
MP3 플레이어
BC 310
아리스타쿠스(Aristarchus ;
310~230 B.C.)
삼각비를 이용하여 지구에서
태양까지의 거리가 지구에서
달까지의 거리의 360배임을
구하 다. 그러나 실제는 약
400배이다.
탈레스(Thales; 640?
~ 546? B.C.)
닮음비를 이용하여 피라미
드의 높이를 계산하 다.
피타고라스(Pythagoras ;
572? ~ 492? B.C.)
피타고라스의 정리를 최초로
증명하 다.
피타고라스를
기념한동전
BC 560
멀티미디어는 음향, 동 상 등 여러 가지
형태의 정보를 효과적으로 결합하여
전달하는 방식으로 이 기술에 한
표준은 국제표준화기구(ISO;
International Organization for
Standardization)의 동 상 전문
가 그룹(MPEG ; Moving Pict-
ure Experts Group)에서 만들고
있다. MPEG`에서 정한 멀티미디어
압축∙전송 기술에 한 표준인 MP3에는
삼각함수가 응용되고 있다.
소리를 MP3`방식으로 기록한 파일은 다른 것에 비하여 압축 효율도 높고, 음
질도 깨끗하여 상당한 인기를 얻고 있다.
BC 640
인터넷에서 소리를 전송할 때에는 소리를 압축하
여 전송하고 받는 쪽에서 압축을 해제하여 듣는다.
MP3는 이 과정 중에서 소리의 압축(encoding)과 압축 해제(decoding) 단계에 적용되는 기술
을 국제 표준으로 정한 것이다.
ISO의 MPEG에서 정한 국제 표준은 소리뿐만
아니라 소리를 포함한 동 상 압축 표준을 제시
하 다.
이산코사인변환은 성능과 효율을 모두 고려할 때,
다른 변환 기술보다 적합하다고 알려져 있다.
인터넷에서 그림 파일은 많은 경우 확장자가 jpg인 JPEG이고 동 상 파일은 확장자가 mpg인
MPEG인데, 이들에 적용되는 변환 기술이 이산
코사인변환이다. 또, 고화질 텔레비전(HDTV)에
도 이 변환 기술이 적용되고 있다.
1 (호의 길이)=2\π\5\
= π(cm)
(부채꼴의 넓이)=π\52\
= π(cm2)
2 피타고라스의 정리로부터
AC ‚2=12+‰3 2=4이므로 AC‚=2이다.
Ú sinA= , cosA= , tanA= 1‰3
‰32
12
256
60360
53
60360
Ⅳ. 삼각함수 215
1. 일반각의 뜻을 알게 한다.
2. 주어진 각을 일반각으로 나타낼 수 있게 한다.
3. 호도법의 뜻을 알게 한다.
4. 육십분법으로 표시된 각을 호도법으로, 호도법
으로 표시된 각을 육십분법으로 바꿔 나타낼
수 있게 한다.
1. 동경의 위치가 같아도 그 동경이 나타내는 각
의 크기는 다를 수 있음을 유의시킨다.
2. 360æ\n+åæ에서 n은 동경이 회전한 횟수를
나타냄을 유의시킨다.
3. 180æ를 나타내는 π와 원주율 π를 다르게 생각
하지 않도록 지도한다.
중학교에서는 다각형의 내각이나, 부채꼴의 중심
각 등 평면도형의 각만을 주로 다루었기 때문에
0æ에서 360æ 사이의 각을 다루었다.
이제부터는 시초선과 동경의 개념을 도입하여 동
경이 회전한 양으로 각을 정의한다. 동경이 회전
한 양으로 정의되는 일반각의 크기는 크기와 방향
을 가진다는 것에 주의해야 한다.
물음1 360æ 물음2 2회전:360æ\2=720æ
3회전:360æ\3=1080æ
Ω=360æ\n+å를 나타내는 각을 그린다.
⑴ 1140æ=360æ\3+60æ Ú 360æ\n+60æ 60æ
⑵ 490æ=360æ+130æ Ú 360æ\n+130æ
⑶ -1035æ=360æ\(-3)+45æ Ú 360æ\n+45æ
⑷ -270æ=360æ\(-1)+90æ Ú 360æ\n+90æ
좌표평면에서 일반각은 꼭지점을 원점에, 시
초선을 x축의 양의 방향으로 잡고 주어진 각에
한 동경을 결정한다.
이 때, 동경이 놓인 위치에 따라 제 1, 제 2, 제 3,제 4 사분면의 각이라고 한다.
동경이 축과 겹치는 각, 즉 0æ, 90æ, 180æ, 270æ,
360æ는 어느 사분면에도 속하지 않는다.
90æ
45æ
130æ
§1. 일반각과호도법 1~2`차시
지도목표
본문해설
지도상의유의점
오른쪽 그림과 같은 »XOP`는 처음 OX‡의 위치에
서 점 O`를 중심으로 OP‡까지 회전하여 만들어진 도
형으로 볼 수 있다.
이 때, OX‡를 시초선, OP‡를 `동경이라 한다.
동경 OP`의 회전은 시계 바늘이 도는 방향인 음의
방향과 그 반 방향인 양의 방향이 있다. 각의 크기
는 동경의 회전 방향에 따라 양, 음의 부호를 붙여서
나타낸다. O X
P
양의 방향(+)
음의 방향(-)
O X
P
동경
시초선
§1. 일반각과 호도법
일반각의 뜻을 알고, 주어진 각을 일반각으로 나타낼 수 있다.
호도법의 뜻을 알고, 도( æ)를 라디안으로, 라디안을 도( æ)로 나타낼 수 있다.
발레에서 사용되는 용어는 부분 프랑스어인데, 회전하는 동작을‘뚜르
네(tourner)’라 한다. 다음 물음에 답하여라.
1회전은 몇 도(æ) 회전한 것인가?
2회전, 3회전은 각각 몇 도(æ) 회전한 것인가?
시초선(始初線)
始 처음 시
初 처음 초
線 줄 선
동경(動徑)
動 움직일 동
徑 지름길 경
anFdmA 1
anFdmA 2
toDrkRgo qhQtlek
일반각의뜻
nfzufxmfznbjvf
ug ugydpg 교과서150쪽
1
toDrkRgo qhQtlek 일반각의 뜻
일반각의 표현
문제 1
마찬가지로 동경의 위치에 따라 제 2`사분면
의 각, 제 3`사분면의 각, 제 4`사분면의 각이라
한다.
한편, 0æ, 90æ, 180æ, 270æ, 360æ는 어느 사분
면에도 속하지 않는다.
다음 각은 제 몇 사분면의 각인가?
⑴ 390æ ⑵ 460æ⑶ -100æ ⑷ -675æ
오른쪽 그림과 같이 중심이 O`이고, 반지름의
길이가 r`인 원에서 길이가 r`인 호 AB`에 한
중심각 »AOB`의 크기를 `åæ라 하면, 호의 길이
는 중심각의 크기에 정비례하므로 다음이 성립
한다.
O A
B
r
r
åæ
y
xO X
P
åæ제`1`사분면
제`2`사분면
제`3`사분면 제`4`사분면
152 Ⅳ. 삼각함수
2뿌리
anSwp
다음은 반지름의 길이가 각각 다른 세 종류의 피자를 호의 길이와 반지름
의 길이가 같게 자른 것이다. 다음 물음에 답하여라.
세 도형의 공통점을 말하여라.
세 도형의 중심각의 크기를 비교하여라.
anFdmA 1
anFdmA 2
toDrkRgo qhQtlek
호도법의뜻
교과서151152
⑴ 390æ=360æ\1+30æÚ 제1`사분면의 각
⑵ 460æ=360æ\1+100æÚ 제2`사분면의 각
⑶ -100æ=360æ\(-1)+260æÚ 제3`사분면의 각
⑷ -675æ=360æ\(-2)+45æÚ 제1`사분면의 각
호도법에서 각의 크기를 나타내는 수는 실수임을
이해하도록 지도한다.
‘라디안’은 원둘레 위에서의 점 P`의 위치의 변화
량 l`을 반지름의 길이 r`로 나눈 것으로 정의된
Ω= 인 수이다.
육십분법과 호도법의 관계를 알도록 한다. 즉,
åæ=å\ 라디안,
Ω라디안=Ω\
의 관계를 알게 한다.
물음1 모양이 같다.
물음2 모두 같다.
⑴ 60æ\ =
⑵ 90æ\ = π2
π180
π3
π180
180æπ
π180
lr
216 각론
다음 그림과 같이 시초선 OX`에 하여 동경 OP`의 위치는 모두 같지만
동경 OP`가 양의 방향 또는 음의 방향으로 몇 바퀴를 돌아서 그 위치에 있는
지에 따라 각의 크기는 다르다.
일반적으로, »XOP`의 크기를 åæ라 할 때, 시초선 OX`와 동경 OP`가 이
루는 각의 크기는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
360æ\n+åæ (n`은 정수)
이것을 동경 `OP`가 나타내는 일반각이라 한다.
참고åæ는 0¯å<360 범위의 값을 주로 사용한다.
-660æ=360æ\(-2)+60æ이므로 -660æ가 나타내는
동경 OP`는 오른쪽 그림과 같고, 그 동경이 나타내는
일반각은 다음과 같다.
360æ\n+60æ (n`은 정수)
다음 각의 동경의 위치를 그림으로 나타내고, 그 동경이 나타내는 일반각을 구하
여라.
⑴ 1140æ ⑵ 490æ⑶ -1035æ ⑷ -270æ
일반각 »XOP의 꼭지점 O를 좌표평면의 원점, 시초선 OX`를 x축의 양
의 방향으로 할 때, 동경 OP가 좌표평면의 제 1`사분면에 있으면 이 각을 제
1`사분면의 각이라 한다.
O X
P
60æ
O X
P
360æ\(-2)+30æ=-690æ
30æO X
P
360æ\2+30æ=750æ
30æO X
P
360æ+30æ=390æ
30æ
O X
P
-315æ
O X
P
45æ
1. 삼각함수와 그 그래프 151
1뿌리
anSwp
일반각의 동경문제 2
??????
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toDrkRgo qhQtlek 호도법의 뜻 육십분법의 각을 호도법의 각으로 나타내기
문제 3
⑶ 120æ\ = π
⑷ 135æ\ = π
⑴ π\ =150æ
⑵ \ =270æ
⑶ 2π\ =360æ
⑷ 3\ = æ
⑴ 2nπ+
⑵ π=2π\1+ π
Ú 2nπ+ π
⑶ 2nπ+ π
⑷ 2nπ+ π
호도법을 사용함으로써 부채꼴의 호의 길이와
넓이를 편리하게 나타낼 수 있음을 강조하고, 부
채꼴의 호의 길이와 넓이에 한 공식은 많이 응
용됨을 강조하여 지도한다.
부채꼴의 넓이 공식 S= rl을 삼각형의 넓이 공
식과 비교하여 지도하면 기억하기 편하다.
12
32
43
34
34
114
π8
540π
180æπ
180æπ
180æπ
3π2
180æπ
56
34
π180
23
π180
Ⅳ. 삼각함수 217
호도법의 각을 육십분법의 각으로 고치기문제 4
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일반각의 호도법 표현
- π=2π\(-2)+ 이므로 그 동경이 나타내
는 일반각은 2nπ+ (n`은 정수)이다.
다음 각의 동경이 나타내는 일반각을` 2nπ+Ω 꼴로 나타내어라.
(단, n`은 정수이고, 0¯Ω<2π)
⑴ ⑵ π ⑶ π ⑷ π
반지름의 길이가 r`인 원에서 길이가 l`인 호에
한 중심각의 크기를 Ω`라디안이라 하면, 호의
길이는 중심각의 크기에 정비례하므로
= Ú l=rΩ
이다. 또, 반지름의 길이가 r`인 원에서 중심각의 크기가 Ω`인 부채꼴의 넓이
를 `S`라 하면 부채꼴의 넓이도 중심각의 크기에 정비례하므로
= Ú S= r2Ω
이다. 즉, 부채꼴의 넓이와 호의 길이는 다음과 같음을 알 수 있다.
다음 부채꼴의 호의 길이와 넓이를 구하여라.
⑴ 반지름의 길이 9cm,중심각의 크기
⑵ 반지름의 길이 8cm,중심각의 크기 135æ
π6
12
Ω2π
Sπr2
Ω2π
l2πr
O
r
lΩ S
32
43
114
π8
π6
O X
P
π-6
π6
236
154 Ⅳ. 삼각함수
5뿌리
anSwp
6줄기
anSwp
부채꼴의 호의 길이와 넓이
반지름의 길이가 r`인 원에서 중심각의 크기가 Ω`인 부채꼴의 호의 길이
를 l, 넓이를 S`라 하면
l=rΩ,S= r2Ω= rl12
12
l=rΩ, S= r2Ω에서
Ω`의 단위는 라디안이다.
12
π6
교과서153154
= Ú åæ=
따라서, 중심각의 크기 åæ는 원의 반지름의 길이에 관계없이 일정하다.
이 일정한 각의 크기를
1`라디안
이라 하고, 이것을 단위로 각의 크기를 나타내는
방법을 호도법이라 한다.
반지름의 길이가 r인 원에서 반원의 호의 길이
는 πr로 반지름의 길이의 π배이므로
180æ=π라디안
이다.
참고호도법에서 각의 단위 라디안은 부분 생략한다.
30æ는 30æ\ = `이다. 또, `는 \ =45æ이다.
다음 각을 호도법으로 나타내어라.
⑴ 60æ ⑵ 90æ ⑶ 120æ ⑷ 135æ
호도법으로 나타낸 다음 각의 크기는 몇 도( æ)인가?
⑴ `π ⑵ `π ⑶ 2π ⑷ 3
동경 OP`가 나타내는 한 각의 크기를 Ω라 할 때,
그 일반각을 호도법으로 나타내면
2nπ+Ω (n`은 정수)
이다. 이 때, Ω는 보통 0¯Ω<2π`범위의 각을 사용
한다.
O X
P
Ω
32
56
180æπ
π4
π4
π6
π180æ
O r
rr
1라디안
180æπ
r2πr
åæ360æ
1. 삼각함수와 그 그래프 153
1회전의 을 1æ라 하고,
이것을 단위로 각의 크기를
나타내는 방법을 육십분법
이라 한다.
1360
radian은‘radial angle’
에서 유래한 합성어이다.
도( æ)와 라디안의 관계
180æ=π`라디안이므로1라디안= ,1æ= `라디안π180
180æπ
3뿌리
anSwp
4뿌리
anSwp
문제 5
218 각론
반지름의 길이가 3, 중심각의 크기가 60æ인 부채꼴의 호의 길이와 넓이를 구하
여라.
답:호의 길이:π, 넓이: π
700æ는 몇 사분면의 각인가?
답:제4사분면
동경 OP`가 나타내는 한 각의 크기를 405æ라 하면, 동경 OP`가 나타내는 모든 각
의 크기를 호도법으로 나타내어라.
답:2nπ+ π4
32
형성 평가
2보충
3심화
1기본
각의 크기를 나타내는 방법에 각의 단위로 도(),분(′), 초(″)를 사용하는 육십분법과 라디안
(radian)을 사용하는 호도법이 있다.
호도법의 단위인 radian은 radial angle의 합성
어로 아일랜드의 톰슨(J. Thompson)교수가 시
험 감독을 하다가 생각해 냈다고 한다.
또, 1회전의 400분의 1을 각의 단위(1그레이드
grade)로 사용하는 방법이 있다.
이 방법에서는 직각이 100그레이드이다. 그러나
이렇게 하면 60도가 복잡한 소수가 되어 오히려
계산이 복잡해지므로 이 방법은 잘 쓰지 않는다.
참고 자료 각의단위
⑴ (호의 길이)=9\ = π(cm)
(넓이)= \9\ π= π(cm2)
⑵ 135æ=135æ\ = π이므로
(호의 길이)=8\ π=6π(cm)
(부채꼴의 넓이)= \8\6π
=24π(cm2)
12
34
34
π180æ
274
32
12
32
π6
부채꼴의 호의 길이와 넓이문제 6
1. 삼각함수의 뜻을 알게 한다.
2. 일반각의 삼각함수 값을 구할 수 있게 한다.
3. 삼각함수 사이의 관계를 이용하여 삼각함수
값을 구할 수 있게 한다.
1. 삼각함수의 값은 정의에서 사용한 원의 크기와
관계가 없음을 알게 한다.
2. 삼각함수의 정의역에 하여 주의하도록 지
도한다.
3. 동경의 위치에 따라 삼각함수의 값의 부호가
달라짐을 유의하도록 한다.
삼각함수의 값은 정의에서 사용한 원의 반지름의
크기와는 무관하다는 것을 강조한다. 그리고 일반
각에 한 삼각함수는 중학교에서 배운 삼각비의
개념의 확장이라는 것을 이해시킨다.
이 때, 삼각비는 직각삼각형의 변의 길이의 비로
정의했으나 여기서는 각의 크기를 변수로 하는 함
수임을 주의해야 한다.
또, 삼각함수의 정의역도 유의하여 지도한다.
sinΩ= , cosΩ= 에서 r>0이므로 모든 실
수 Ω에 하여 sinΩ, cosΩ의 값이 존재한다.
따라서, 함수 f(Ω)=sinΩ, f(Ω)=cosΩ의 정의
역은 모두 Ω|Ω는 실수이다.
f(Ω)=tanΩ의 정의역은
Ω|Ω는 Ω˜ +nπ인 실수, n은 정수
이다. 마찬가지로, 함수 f(Ω)=cosecΩ의 정의
역은
Ω|Ω는 Ω˜nπ인 실수, n은 정수
이고, 함수 f(Ω)=secΩ의 정의역은
Ω|Ω는 Ω˜ +nπ인 실수, n은 정수
이다. 또, 함수 f(Ω)=cotΩ의 정의역은
Ω|Ω는 Ω˜nπ인 실수, n은 정수
물음1 ◊OAB에서
O·A·=5, A·B·=3, O·B·=4
Ú sinO=
=
물음2 = ,
= =
따라서, 두 값이 서로 같다.
35
610
(Q의 y좌표)O·Q·
35
(P의 y좌표)O·P·
35
A·B·O·A·
π2
π2
xr
yr
Ⅳ. 삼각함수 219
§2. 삼각함수와그성질 3~6`차시
좌표평면에서 x축의 양의 방향이 시초선일
때, 동경 OP`가 나타내는 일반각의 크기를 Ω라 하자. 동경 OP 위의 한 점을 Q , 그 좌표
를 (x, y)`라 하고, 선분 OQ`의 길이를 r라
하면, 피타고라스의 정리에 의하여
r=Áx2+‚y2‚
이다. 이 때, Ω`의 크기가 정해지면 , , (x˜0)의 값이 각각 한 가지
로 결정된다. 따라서,
Ω› ,Ω› ,Ω› (x˜0)yx
xr
yr
yx
xr
yr
y
xO
Q(x, y)
Ω
y
x
r
r-r
-r
P
1. 삼각함수와 그 그래프 155
오른쪽 그림을 보고, 다음 물음에
답하여라.
◊OAB`에서 삼각비 sin`O`
의 값을 구하여라.
두 점 `P와 `Q에 하여
,
의 값을 각각 구하고, 두 값을 비교하여라.
(Q`의 `y`좌표)
O·Q·
(P`의 `y`좌표)
O·P·
y
xO
P(-4, 3)
-5 5
5
Q(-8, 6)
A(4, 3)
B
§2. 삼각함수와 그 성질
삼각함수의 뜻을 알고, 일반각의 삼각함수 값을 구할 수 있다.
삼각함수 사이의 관계를 이용하여 삼각함수 값을 구할 수 있다.
anFdmA 1
anFdmA 2
비의 값은 동경 OP 위의
점 Q`의 위치에 관계없이
일정하다.
toDrkRgo qhQtlek
삼각함수의뜻
155교과서
지도목표
본문해설
지도상의유의점
toDrkRgo qhQtlek 삼각함수의 뜻
다음 삼각함수의 값을 구하여라
⑴ sin π ⑵ cos π ⑶ tan330æ
각 Ω의 동경이 위치한 사분면에 따라 삼각함수의 부호는 다음과 같이 정
해진다.
sinΩ`의 부호 cosΩ`의 부호 tanΩ`의 부호
다음 조건을 만족하는 각 Ω`는 제 몇 사분면의 각인가?
⑴ sinΩ cosΩ<0 ⑵ cosΩtanΩ>0
y
xO
- +
+ -
y
xO
- +
- +
y
xO
+ +
- -
34
43
1. 삼각함수와 그 그래프 157
2
1
‰3π-3
1
1
‰2π-4
Ω= π`일 때, sinΩ, `cosΩ, tanΩ`의 값을 구하여라.
오른쪽 그림에서 OP‚=1인 동경이 나타내는 각의 크기가 π`이면
»POQ= `이므로 점 P`의 좌표는
- , 이다.
Ú sin` π= ,cos` π=- ,
tan` π=-
답 sin` π= ,cos` π=- ,tan` π=- 1‰3
56
‰32
56
12
56
1‰3
56
‰32
56
12
56
12
‰32
y
xO
5-6
1
1-1
-1
P
Q
π
π6
56
56
dPwp 2
풀이
2줄기
anSwp
3열매
anSwp
사분면
좌표
1234
x
+--+
y
++--
2 ‰3
1
‰31
1
교과서156157
⑴ x=‰3, y=1이므로
r=Á(‰·3 ·)2·+‚12‚ =2
Ú sinΩ= ,
cosΩ= , tanΩ=
⑵ x=-1, y=1이므로
r=Á(-1‚)2+‚12‚=‰2
Ú sinΩ= ,
cosΩ=- , tanΩ=-1
⑶ x=-‰3, y=-1이므로
r=Á(-‰‚3`)2‚+(‚-1‚)2‚=2
Ú sinΩ=- ,
cosΩ=- ,
tanΩ=
⑷ x=-1, y=-1이므로
r=Á(-1)‚2+(‚-1‚)2‚
=‰2
Ú sinΩ=- ,
cosΩ=- , tanΩ=1
⑴ O·P·=1인 동경이 나타내는 각의 크기가 π
이면»POQ= 이므로 점 P의 좌표는π3
43
1‰2
1‰2
y
xO
-1
-1
1‰3
‰32
y
xO
-1
-‰3
12
1‰2
1‰2
y
xO
1
-1
1‰3
‰32
12
y
xO
1
‰3
220 각론
와 같은 응은 함수이다. 이들을 각각 사인, 코사인, 탄젠트 함수라 하고,
다음과 같이 나타낸다.
sinΩ= , cosΩ= , tanΩ=
또, Ω› (y˜0),Ω› (x˜0),Ω› (y˜0)와 같은 응을 각각
코시컨트, 시컨트, 코탄젠트 함수라 하고 다음과 같이 나타낸다.
cosec Ω= ,sec Ω= ,cot Ω=
위의 여섯 가지 함수를 통틀어 일반각 Ω에 한 삼각함수라 한다.
각 `Ω의 동경이 다음 각 점을 지날 때, sinΩ, cosΩ, tanΩ`의 값을 구하여라.
⑴ (‰3, 1) ⑵ (-1, 1)⑶ (-‰3, -1) ⑷ (-1, -1)
xy
rx
ry
xy
rx
ry
yx
xr
yr
156 Ⅳ. 삼각함수
삼각함수의 정의
sin`Ω= , cos`Ω= , tan`Ω=
cosec`Ω= , sec`Ω= , cot`Ω=xy
rx
ry
yx
xr
yr
y
xO
P(x, y)
Ωx
yr
각 `Ω의 동경이 점 `(1, `-‰3)을 지날 때, `sinΩ, `cosΩ, `tanΩ의 값을 구하
여라.
x=1, y=-‰3`이므로
r=Á12+(‚-‰‚3)2‚=2이다. 따라서,
sinΩ=- , cosΩ= , tanΩ=-‰3
이다.
답 sinΩ=- ,cosΩ= ,tanΩ=-‰312
‰32
12
‰32
y
xO
Ω
-‰3
1
(1, -‰3)
dPwp 1
풀이
1뿌리
anSwp
삼각함수의 정의문제 1
??????
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????
??????
?@@@@@@?h?@?f@?e?@?f@?e?@?f@?e?@?f@?e?@?f@?e?
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?????????
삼각함수의 값
문제 2
- , - 이다.
Ú sin π=-
⑵ 오른쪽 그림에서 O·P·=1인 동경이 나타내는 각의
크기가 π이면
»POQ= 이므로
점 P의 좌표는 - , Ú cos π=-
⑶ 오른쪽 그림에서 O·P·=1인 동경이 나타내는 각의
크기가 330æ이면
»POQ=30æ이므로 점
P의 좌표는
, - Ú tan330æ=-
삼각함수의 값은 원점이 아닌 동경 위의 점의
좌표에 의하여 결정된다. 따라서, 동경의 위치에
따라 삼각함수의 값의 부호가 달라짐에 유의해야
한다.
⑴ sinΩcosΩ<0이면
(i) sinΩ>0이고 cosΩ<0이거나
(ii) sinΩ<0이고 cosΩ>0일 때이므로 Ω는 제`2`사분면의 각 또는 제`4`사분면의 각이다.
⑵ cosΩ tanΩ>0`이면
(i) cosΩ>0이고, tanΩ>0이거나
(ii) cosΩ<0이고, tanΩ<0일 때이므로 제`1`사분면의 각 또는 제`2`사분면의
각이다.
예각의 삼각함수 사이의 관계는 중학교에서
삼각비를 통하여 다루었으므로 여기서는 일반각
의 삼각함수 사이의 관계를 다루도록 한다.
1+tan2Ω=1+ 2
=
=
=sec2Ω
1cos2Ω
cos2Ω+sin2Ωcos2Ω
sinΩcosΩ
1‰3
12
‰32
y
xOQ330æ
P
1‰2
34
1‰2
1‰2
π4
34
y
xO
3-4Q
πP
‰32
43
y
xO
4-3Qπ
P
‰32
12
Ⅳ. 삼각함수 221
삼각함수의 부호
삼각함수의 정의로부터
= = \ =
이고, tanΩ= `이므로 tanΩ= 이다.
이와 같이, 삼각함수의 정의로부터 삼각함수 사이의 여러 관계를 찾을 수
있다.
오른쪽 그림과 같은 단위원
x2+y2=1위의 점 P(x, y)에서
x=cosΩ, y=sinΩ이므로
cos2Ω+sin2Ω=1`이다.
일반적으로, 삼각함수 사이에는 다음과 같은 관계가 성립한다.
참고(cosΩ)2, (sinΩ)2, (tanΩ)2 등을 각각 cos2Ω, sin2Ω, tan2Ω로 쓴다.
1+tan2Ω=sec2Ω임을 증명하여라.
y
xO
P(x, y)
Ω
cos`Ω
1
1-1
-1
sin`Ω
sinΩcosΩ
yx
yx
rx
yr
yrxr
sinΩcosΩ
158 Ⅳ. 삼각함수
반지름의 길이가 1`인 원을
단위원이라 한다.
삼각함수 사이의 관계 ⑴
cosecΩ= ,secΩ= ,cotΩ=
tanΩ= ,cotΩ= cosΩsinΩ
sinΩcosΩ
1tanΩ
1cosΩ
1sinΩ
2
1
삼각함수 사이의 관계 ⑵
sin`2 Ω+cos`2 Ω=1
1+tan`2 Ω=sec`2 Ω,1+cot`2 Ω=cosec`2 Ω2
1
4줄기
anSwp
삼각함수사이의관계
158교과서
삼각함수 사이의 관계
문제 3문제 4
cos2Ω=1-sin2Ω=1- 2= 2
그런데, <Ω<π이므로 cosΩ<0이다.
Ú cosΩ=-
Ú tanΩ= = =-
⑴ +
=
=
= =
⑵ -
=
=
= =-
직각삼각형의 합동을 이용하여 단위원에서 각
-Ω, π+Ω, +Ω를 나타내는 동경이 원과 만나
는 점의 좌표와 각 Ω를 나타내는 동경이 원과 만
나는 점의 좌표의 관계를 생각할 수 있도록 지도
한다.
물음1 ◊AOP와◊BOP에서
O·A·=O·B·, O·P·는 공통,
»OPA=»OPB=90æ이므로
◊AOP≠◊BOP따라서, 점 B의 좌표는 (x, -y)
물음2 ◊AOP와◊BOQ에서
O·A·=O·B·, »OPA=»OQB=90æ,
»AOP=»BOQ=Ω이므로
◊AOP≠◊BOQ따라서, 점 B의 좌표는 (-x, -y)
물음3 ◊AOP와◊BOQ에서
O·A·=O·B·, »OPA=»OQB=90æ,
»AOP=»BOQ=Ω이므로
◊AOP≠◊BOQ따라서,점 B의 좌표는 (-y, x)
각 Ω와 2nπ+Ω의 동경이 일치하므로 그 삼각
함수 값이 같음을 알게 한다.
π2
1sinΩ
-(1-cosΩ)sinΩ(1-cosΩ)
cosΩ-(cos2Ω+sin2Ω)sinΩ(1-cosΩ)
cosΩ(1-cosΩ)-sin2ΩsinΩ(1-cosΩ)
sinΩ1-cosΩ
cosΩsinΩ
2cosΩ
2(1+sinΩ)cosΩ(1+sinΩ)
1+2sinΩ+sin2Ω+cos2ΩcosΩ(1+sinΩ)
(1+sinΩ)2+cos2ΩcosΩ(1+sinΩ)
cosΩ1+sinΩ
1+sinΩcosΩ
512
513
-1213
sinΩcosΩ
1213
π2
1213
513
222 각론
sinΩ= <Ω<π일 때, cosΩ, tanΩ의 값을 구하여라.
다음 식을 간단히 하여라.
⑴ +
⑵ - sinΩ1-cosΩ
cosΩsinΩ
cosΩ1+sinΩ
1+sinΩcosΩ
π2
513
1. 삼각함수와 그 그래프 159
cosΩ=- <Ω<π일 때, sinΩ의 값을
구하여라.
sin2Ω=1-cos2Ω
=1- =
그런데 <Ω<π이므로 sinΩ>0이다.
Ú sinΩ= 답45
45
π2
1625
925
y
xO
Ω
-
1
1-1
-1
4-5
3-5
π2
35
dPwp 3
풀이
5줄기
anSwp
6줄기
anSwp
다음 식을 간단히 하여라.
(sinΩ+cosΩ)2+(sinΩ-cosΩ)2
(sinΩ+cosΩ)2+(sinΩ-cosΩ)2
=sin2`Ω+2sin`Ω`cos`Ω+cos2Ω+sin2Ω-2sin`Ω`cosΩ+cos2Ω
=2(sin2Ω+cos2Ω)=2
답 2
dPwp 4
풀이
159교과서
삼각함수 사이의 관계
toDrkRgo qhQtlek 여러 가지 각의 삼각함수
삼각함수의 계산
문제 5
문제 6
⑴ cos π=cos2π\1+ π=cos π=-
⑵ sin π=sin2π\1+ =sin =
⑶ tan405æ=tan(360æ\1+45æ)=tan45æ=1
⑷ sin π=sin2π\1+ =sin =
각 Ω의 동경과 -Ω의 동경은 x축에 하여
칭이므로 단위원이 각각의 동경과 만난 점의 좌표
를 생각하면 x좌표는 같고, y좌표는 부호가 서로
반 가 됨을 알게 한다.
⑴ cos- =cos =
⑵ sin- =-sin =-
⑶ tan- =-tan =-
각 Ω의 동경과 π+Ω의 동경은 원점에 하여
칭이므로 단위원이 각각의 동경과 만난 점의 좌
표를 생각하면 x좌표와 y좌표 모두 부호가 서로
반 가된다. 이를이용하여두각의삼각함수사이
의 관계를 알게 한다. 각 π-Ω는 π-Ω=π+(-Ω)와-Ω의 삼각함수를 이용하여 구한다.
1‰3
π6
π6
1‰2
π4
π4
12
π3
π3
12
π6
π6
136
‰32
π3
π3
73
1‰2
34
34
114
Ⅳ. 삼각함수 223
다음 삼각함수의 값을 구하여라.
⑴ cos π ⑵ sin π ⑶ tan405æ ⑷ sin π
오른쪽 그림에서 일반각 Ω를 나타내는 동경
OP`와 -Ω를 나타내는 동경 OP '은 x축에
하여 칭이므로
x'=x, y'=-y이다. 따라서, -Ω의 삼각함수를 `Ω의 삼각함
수로 나타내면 다음과 같다.
sin(-Ω)=y'=-y=-sinΩ
cos(-Ω)=x'=x=cosΩ
tan(-Ω)= =- =-tanΩ
sin- =-sin` =-
다음 삼각함수의 값을 구하여라.
⑴ cos- ⑵ sin- ⑶ tan-
오른쪽 그림에서 일반각 Ω를 나타내는
동경 OP`와 π+Ω를 나타내는 동경 OP '은 원점에 하여 칭이므로
x'=-x, y'=-y이다. 따라서, π+Ω의 삼각함수를 Ω의
삼각함수로 나타내면 다음과 같다.
sin(π+Ω)=y'=-y=-sinΩ
cos(π+Ω)=x'=-x=-cosΩ
tan(π+Ω)= = =tanΩyx
y'x'
y
xO
P(x, y)
Ω
1
1-1
-1
P'(x', y')
π+Ω
π6
π4
π3
‰32
π3
π3
yx
y'x'
y
xO
P(x, y)
Ω
1
1-1
-1
-Ω
P'(x', y')
136
73
114
1. 삼각함수와 그 그래프 161
-Ω의 삼각함수
sin(-Ω)=-sinΩ,cos(-Ω)=cosΩ,tan(-Ω)=-tanΩ
8줄기
anSwp
7줄기
anSwp
교과서160161
임의의 정수 n에 하여 일반각 2nπ+Ω와 각 Ω의 동경은 일치하므로 두
각의 삼각함수의 값은 같다.
cos π=cos2π\3+ =cos =‰22
π4
π4
254
160 Ⅳ. 삼각함수
2nπ+Ω의의 삼삼각각함함수수
sin(2nπ+Ω)=sinΩ,cos(2nπ+Ω)=cosΩ,
tan(2nπ+Ω)=tanΩ (단, n`은 정수)
다음 물음에 답하여라.
오른쪽 그림에서 ◊AOP와 ◊BOP는
어떤 관계가 있는가? 또, 점 A의 좌표가
(x, y)일 때, 점 B의 좌표를 말하여라.
오른쪽 그림에서 ◊AOP와 ◊BOQ는 어
떤 관계가 있는가? 또, 점 A의 좌표가
(x, y)일 때, 점 B의 좌표를 말하여라.
오른쪽 그림에서 ◊AOP와 ◊BOQ`는 어
떤 관계가 있는가? 또, 점 A의 좌표가
(x, y)일 때, 점 B의 좌표를 말하여라.
anFdmA 1
anFdmA 2
anFdmA 3
빗변의 길이가 같고, 한 예
각의 크기가 같은 두 직각
삼각형은 합동이다.
y
xOΩ
1
1-1
-1
-Ω P
A
B
y
xOΩ
1
1
-1
P
A
B
π+ΩQ
-1
y
xOΩ
1
1-1
-1
P
AB +Ωπ-2Q
여러가지각의삼각함수
toDrkRgo qhQtlek
2nπ+Ω의 삼각함수문제 7
?????
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@?e?@?e?
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???????????
음각의 삼각함수
문제 8
위 식의 Ω에 -Ω를 입하여 -Ω의 삼각함수를 Ω의 삼각함수로 나타
내면 다음과 같다.
sin -Ω=cos(-Ω)=cosΩ
cos -Ω=-sin(-Ω)=sinΩ
tan -Ω=-cot(-Ω)=cotΩ
sin =sin - =cos
다음 삼각함수를` 0에서 ` 사이의 각의 삼각함수로 나타내어라.
⑴ cos π ⑵ sin π
⑶ tan π ⑷ cot π712
25
23
1536
π4
π6
π6
π2
π3
π2
π2
y
xO
P'(x', y')
P(x, y)
1
1
-1
-1Ω
π-2-Ω
π2
π2
1. 삼각함수와 그 그래프 163
+Ω, -Ω의 삼각함수π2
π2
sin +Ω=cosΩ sin -Ω=cosΩ
cos +Ω=-sinΩ cos -Ω=sinΩ
tan +Ω=-cotΩ tan -Ω=cotΩπ2
π2
π2
π2
π2
π2
10anSwp줄기
교과서162163
앞의 식의 Ω에 -Ω를 입하여 π-Ω의 삼각함수를 Ω의 삼각함수로 나타
내면 다음과 같다.
sin(π-Ω)=-sin(-Ω)=sinΩ
cos(π-Ω)=-cos(-Ω)=-cosΩ
tan(π-Ω)=tan(-Ω)=-tanΩ
tan π=tanπ- =-tan =-1
다음 삼각함수의 값을 구하여라.
⑴ cos π ⑵ sin π
⑶ sin π ⑷ tan π
오른쪽 그림에서 일반각 Ω를 나타내는 동
경OP`와 +Ω를 나타내는 동경 OP'에서
x'=-y, y'=x
이다. 따라서, +Ω의 삼각함수를 Ω의 삼
각함수로 나타내면 다음과 같다.
sin +Ω=y'=x=cosΩ
cos +Ω=x'=-y=-sinΩ
tan +Ω= =- =-cotΩxy
y'x'
π2
π2
π2
π2
π2
y
xO
P(x, y)
Ω
1
1-1
-1
P'(x', y')
+Ωπ-2
56
23
76
43
π4
π4
34
162 Ⅳ. 삼각함수
π+Ω, π-Ω`의 삼각함수
sin(π+Ω)=-sinΩ sin(π-Ω)=sinΩ
cos(π+Ω)=-cosΩ cos(π-Ω)=-cosΩ
tan(π+Ω)=tanΩ tan(π-Ω)=-tanΩ
9뿌리
anSwp줄기
⑴ cos π=cosπ+ =-cos =-
⑵ sin π=sinπ+ =-sin =-
⑶ sin π=sinπ- =sin =
⑷ tan π=tanπ- =-tan =-
각 +Ω의 동경은 Ω의 동경을 원점을 중심
으로 90æ회전한 것임을 알게 하고, 이를 이용하여
+Ω의 삼각함수 값을 Ω의 삼각함수 값으로 나
타내게 한다. 각 -Ω= +(-Ω)와 -Ω의
삼각함수를 이용하여 구한다.
π2
π2
π2
π2
1‰3
π6
π6
56
‰32
π3
π3
23
12
π6
π6
76
12
π3
π3
43 ⑴ cos π=cos - =sin
⑵ sin π=sin + =cos
⑶ tan π=tan - =cot
⑷ cot π=cot + =-tan
삼각함수표와 삼각함수의 관계를 이용하여
삼각함수의 값을 구할 수 있도록 한다.
⑴ cos15æ=0.9659 ⑵ sin68æ=0.9272⑶ tan164æ=tan(180æ-16æ)
=-tan16æ=-0.2867
π12
π12
π2
712
π10
π10
π2
25
π6
π6
π2
23
π12
π12
π2
1536
224 각론
π+Ω, π-Ω의 삼각함수문제 9
?????
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@?e?@?e?
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???????????
+Ω, -Ω의 삼각함수π2
π2
삼각함수의 값 구하기문제11
문제10
Ⅳ. 삼각함수 225
계산기를 이용하여 삼각함수의 값에 한 근사값을 구할 수도 있다. 이 때, 다음 사항에 유의
한다.
호도법의 각인 경우에는 계산기를 호도법용으로 맞춘다.
육십분법의 각인 경우에는 계산기를 육십분법용으로 맞춘다.
cosecΩ= , secΩ= , cotΩ= 이므로
cosecΩ, secΩ, cotΩ의 값은
, , 키와 의
키를 이용하여 구한다.
1tanΩ
1cosΩ
1sinΩ
삼각함수에 한 앞의 성질들을
이용하면 임의의 각의 삼각함수를
0æ에서 90æ 사이의 각에 한 삼각함
수로 나타낼 수 있다.
따라서, 0æ에서 90æ 사이의 각에
한 삼각함수의 값을 알면 임의의
각에 한 삼각함수의 값을 구할 수
있다.
이 책의 부록(222쪽 참조)에 있는 삼각함수표에는 0æ에서 90æ 사이의 각
에 한 삼각함수의 값을 소수점 아래 넷째 자리까지의 근사값으로 나타내
었다.
cos250æ=cos(180æ+70æ)=-cos70æ=-0.3420
다음 삼각함수의 값을 삼각함수표를 이용하여 구하여라.
⑴ cos15æ ⑵ sin 68æ ⑶ tan164æ
0æ1æ2æ
¸¸68æ69æ70æ71游
각
0.00000.01750.0349
라디안
0.00000.01750.0349
sin cos
0.00000.01750.0349
¸¸
2.47512.60512.74752.9042
¸¸
tan
1.00000.99980.9994
¸¸
1.18681.20431.22171.2392
¸¸
¸¸
0.92720.93360.93970.9455
¸¸
¸¸
0.37460.35840.34200.3256
¸¸
164 Ⅳ. 삼각함수
11anSwp줄기
sin cos tan 1 x
1
2
3
계산기를이용한삼각함수값구하기
164교과서
cosΩ= π<Ω<2π일 때, sinΩ의 값을 구하여라.
답:-
sin- 의 값을 구하여라.
답:-1
+ 를 간단히 하여라.
답:2
sinx
sinx1-cosx
sinx1+cosx
π2
35
32
45
형성 평가
2보충
1
3심화
기본
공학용계산기를이용하면삼각함수의값을간편하게
계산할수있다. 그러나계산기마다사용법이다를수
있으므로 주의해야 한다. 특히, MODE라고 표시된
계산 형태가 각도(DEG), 라디안(RAD), 그레이드
(GRAD) 중어느것인지를확인하여야한다.
또, cosecΩ, secΩ, cotΩ의 값은 각각 sinΩ, cosΩ,
tanΩ의역수로구한다.
sin68æ
cos2.5
tan π12
0.927183855
0.801143616
0.267949192
참고 자료 삼각함수의값구하기
형태(MODE)
각도(DEG)라디안(RAD)
라디안(RAD)
입력 순서 값 1
cosec15æ
sec15æ
cot15æ
3.863703307
1.03527618
3.732050808
형태(MODE)
각도(DEG)
각도(DEG)
각도(DEG)
입력 순서 값 2
SINCOS
TAN
62
( π
. 58
SIN
x-1
1 5
1 2 )
=
=
=
=
=
COS
x-1
1 5 =
=
TAN
x-1
1 5 =
=
÷
1. 삼각함수의그래프를그릴수있게한다.
2. 주기함수의 뜻을 이해하고, 삼각함수가 주기함
수임을 알게 한다.
3. 삼각함수의 그래프를 그리고, 그 주기를 말할
수 있게 한다.
1. 삼각함수의 그래프는 사인, 코사인, 탄젠트에
해서만 다룬다.
2. 삼각함수의 값을 구할 때 단위원에서 삼각비를
이용하면 편리하다.
3. 삼각함수의 그래프를 그릴 때 좌표축을 잡는
방법에 하여 충분히 설명한다.
사인함수 y=sinx의 그래프는 각각의 실수 x의
값에 응하는 y의 값을 구하여 점 (x, y)를 좌표
평면에 나타낸 것이다. 이것을 기하학적인 측면에
서 사인함수의 정의에 따라 쉽게 작도하기 위하여
단위원을 이용하여, 변수인 각을 Ω로 나타내고,
그 함수값을 sinΩ로 나타내어 점 (Ω, sinΩ)를 좌
표평면에 나타낸다.
f(Ω)=sinΩ와 f(Ω)=cosΩ의 그래프를 그릴 때
좌표축을 잡는 방법에 하여 혼란을 일으킬 염려
가 있으므로 충분한 설명을 한다.
주기에 한 개념의 이해를 쉽게 하기 위하여 함
수 y=sinΩ와 y=cosΩ의 그래프가 2π마다 같
은 모양이 반복됨을 알게 한다.
모든 x에 하여 f(x+p)=f(x)가 되는 최소
의 양수 p를 그 함수의 주기라고 한다.
함수 f(x)의 주기가 p일 때, f(ax)(a˜0)의 주
기는 이다.p|a|
사인함수와 코사인함수의 그래프의 칭성을 앞
에서 배운‘삼각함수의 성질’을 이용하여 설명하
도록 한다.
물음1 0¯Ω¯ 에서
y는 0에서 1로 증가
¯Ω¯ π에서
y는 1에서 -1로 감소
π¯Ω¯2π에서
y는 -1에서 0으로 증가
물음2 물음1에서 y=sinΩ이므로 sinΩ의 값의 변
화는 점 P의 y좌표의 값의 변화와 같다.
32
32
π2
π2
226 각론
각 Ω의 동경과 단위원과의 교점의 좌표를 P(x, y)`라 하면
y=sinΩ, x=cosΩ이다. 따라서, 각 Ω를 변화시키면서 교점 P`의 y`좌표와 x`좌표의 값을 구하
여 좌표평면에 나타내면 사인함수와 코사인함수의 그래프를 그릴 수 있다.
함수 f(Ω)=sinΩ의 그래프
y
xO
1
1
-1
-1Ω
f(Ω)
ΩO
1
-1
π-2-π-2
π
3-2π
2π+Ω2π
Ω
1. 삼각함수와 그 그래프 165
원점 O`를 중심으로 하는 단위원 위를 움직
이는 점 P`가 있다. 동경 OP`가 나타내는
각을 Ω라 할 때, 다음 물음에 답하여라.
Ω가 점점 커지면 점 P의 y`좌표는
어떻게 변하는가?
로부터 Ω의 값이 점점 커지면서 sin`Ω의 값이 어떻게 변하는지
말하여 보아라.
y
xO
P(x, y)
Ω
1
1-1
-1
§3. 삼각함수의 그래프
삼각함수의 그래프를 그릴 수 있다.
삼각함수의 주기를 말할 수 있다.
anFdmA 1
anFdmA 2 anFdmA 1
1
toDrkRgo qhQtlek
y=sinx`와 y=cosx`의그래프
165교과서
§3. 삼각함수의그래프 7~8`차시
지도목표
지도상의유의점
본문해설
toDrkRgo qhQtlek y=sinx의 그래프
Ⅳ. 삼각함수 227
1. 삼각함수와 그 그래프 167
y=sinx`와 y=cosx`의 성질
두 함수 모두 정의역은 실수 전체의 집합이고, 치역은
y|-1¯y¯1이다.
두 함수 모두 주기가 2π`인 주기함수이다.
y=sin`x`의 그래프는 원점에 하여 칭이고, y=cos`x`의 그래프
는 y`축에 하여 칭이다.
2
3
1y=cosx`의 그래프는
y=sinx`의 그래프를 x`축
방향으로 - 만큼 평행이
동한 것이다.
π2
다음 삼각함수의 치역과 주기를 구하고, 그래프를 그려라.
⑴ y=sin 2x ⑵ y=2cosx
⑴ -1¯sin2x¯1이므로 `치역은 y|-1¯y¯1이다. 또,
sin2x=sin(2x+2π)=sin2(x+π)
이므로 주기는 π`이다. 따라서, `y=sin2x`의 그래프는 y=sinx`의 그래
프를 `x`축 방향으로 ` `배 축소한 것이다.
⑵-1¯cosx¯1이므로-2¯2cosx¯2이다. 따라서, 치역은
y|-2¯y¯2이다. 또, 2cosx=2cos(x+2π)이므로 주기는 2π이다.
따라서, y=2cosx의 그래프는 y=cosx의 그래프를 y축 방향으로 2배
확 한 것이다.
y
x
2
-
-2
-1
O
1 y=2cos`xy=cos`x
π 2π-π
π-2π-2
π 3-2
y
x
1
-1
Oπ-2-
π-2π 3-2
π 2π
y=sin`x y=sin`2x
12
dPwp 1
풀이
교과서166167
함수 f(Ω)=cosΩ의 그래프
지금부터는 사인함수와 코사인함수에서 `Ω`를 `x , f(Ω)`를 `y`로 나타내기
로 하자.
앞의 사인함수와 코사인함수의 그래프를 살펴보면 함수 y=sinx와
y=cosx`의 최 값은 `1이고, 최소값은 `-1이다. 즉,
- 1¯sinx¯1, -1¯cosx¯1
이다. 또, 임의의 실수 x에 하여
sin(x+2nπ)=sinx
cos(x+2nπ)=cosx (n은 정수)
임을 알 수 있다.
일반적으로, 함수 y=f(x)에서 임의의 x에 하여
f(x+p)=f(x)`인 0이 아닌 상수 p가 있을 때, 그 중에서 가장 작은 양수를 그 함수의 주기
라 하고 주기를 가지는 함수 f(x)를 주기함수라 한다.
y=sinx`와 y=cosx`는 모두 주기가 2π`인 주기함수이다.
한편, sin(-x)=-sinx이므로 y=sinx의 x, y에 -x, -y를 각각
입하면
-y=sin(-x)=-sinx y=sinx이다. 따라서, y=sinx의 그래프는 원점에 하여 칭이다.
또, cos(-x)=cosx이므로 y=cosx의 x에 -x를 입하면
y=cos(-x) y=cosx이다. 따라서, y=cosx의 그래프는 y축에 하여 칭이다.
166 Ⅳ. 삼각함수
2
주기는 어로
period이다.
y
xO
(x, y)
(-x, -y)
y
xO
(x, y)(-x, -y)
x
y
1
1
-1
-1
Ω
f(Ω)
ΩO
1
-1
π-2-π
π 2π+Ω2πΩ π-23-2
O
⑴ A4용지에 오른쪽
과 같이 그린다.
이 때, 원의 지름의
길이와 띠의 길이를
같게한다.
⑵ 0æ부터 360æ까지 15æ마다 다른 용지에 각
을 표시하고 그 높이
를 띠에 표시하여 색
칠한다.
⑶ ②에서 만든 25장의 용지를 아래 그림과 같이 붙이면 사인함수의 그래프의 모양을 알 수 있다.
참고 자료 사인함수그리기 준비물:각도기, 자, 컴퍼스, 풀, A4용지25장
30
75604530150 16515013512010590 255240225210195180 345 360 sin360 =0330315300285270
-1
1
45-1
1
-1
1
함수 f(Ω)=tanΩ에서 `Ω를 `x, f(Ω)를 `y로 나타내면 y=tanx`의 그래프
에는 다음과 같은 성질이 있다.
다음 함수의 주기를 구하고, 그래프를 그려라.
⑴ y=tan3x ⑵ y=tanx-
y=|tan`x|의 그래프를 그리고, 주기를 구하여라.
π4
1. 삼각함수와 그 그래프 169
y=tanx`의 성질
정의역은 x=nπ+ (n`은 정수)를 제외한 실수 전체의 집합이고,
치역은 실수 전체의 집합이다.
주기 π`인 주기함수이다.
그래프는 원점에 하여 칭이다.
점근선은 직선 x=nπ+ (n`은 정수)이다.π2
π2
2
3
4
1
y=tan2x`의 주기를 구하고, 그래프를 그려라.
tan2x=tan(2x+π)
=tan2x+ 이므로 주기는 `이다. 또, 주기가
`이므로 점근선은
x= nπ+ = n+ (n`은 정수)
이다. 따라서, 그래프는 위의 그림과 같다.
답 주기: , 그래프:그림 참조π2
π4
π2
π2
12
π2
π2
π2
y
O x
- 3-4π
π-4-
-π
y=tan`2x
y=tan`x
π
π-23-4π - π-4
π-2
dPwp 2
풀이
2줄기
anSwp
3열매
anSwp
교과서168169
228 각론
다음 함수의 치역과 주기를 구하고, 그래프를 그려라.
⑴ y=cos2x ⑵ y=2sinx⑶ y=3cos2x ⑷ y=sin4x+1
오른쪽 그림과 같이 각 Ω의 동경 OP`의
연장선과 직선 x=1과의 교점을 T(1, t)`라
하면 ◊OPH는 ◊OTA와 닮음꼴이므로
tanΩ= = =t
이다. 따라서, 각 Ω의 크기를 변화시키면서
점 `T의 y좌표값 t를 구하여 좌표평면에
나타내면 탄젠트함수의 그래프를 그릴 수 있다.
함수 f(Ω)=tanΩ`의 그래프
위의 원에서 Ω가 nπ+ (n은 정수)일 때, 점 P의 x좌표는 0이므로
tanΩ는 정의되지 않는다.
따라서, 직선 Ω=nπ+ (n은 정수)는 f(Ω)=tanΩ의 점근선이다.
한편,
tan(Ω+π)=tanΩ,tan(-Ω)=-tanΩ이므로 탄젠트 함수는 주기가 π인 주기함수이고, 그 그래프는 원점에 하
여 칭이다.
π2
π2
y
x
1
1
-1
-1Ω
f(Ω)
ΩO
1
-1
-
ππ
2π+Ω2π
Ω π+ΩO π-2π-2
3-2
t1
yx
y
O
1
-1
-1 A x1
HΩ
T(1, t)
P(x, y)
x=1
168 Ⅳ. 삼각함수
3
1줄기
anSwp
y
xO
(x, y)
(-x, -y)
y=tanx`의그래프
⑴ y=cos2x에서-1¯cos2x¯1이므로
치역은 y|-1¯y¯1,
cos2x=cos(2x+2π)=cos2(x+π)이므로 주기는 π이다.
또한, y=cos2x의 그래프는 y=cosx의 그
래프를 x축 방향으로 배 축소한 것이다.
⑵ y=2sinx에서 -2¯2sinx¯2이므로
치역은 y|-2¯y¯2이고,
2sinx=2sin(x+2π)이므로 주기는 2π이다.
또한, y=2sinx의 그래프는 y=sinx의 그래
프를 y축 방향으로 2배 확 한 것이므로 그래
프는 다음과 같다.
⑶ y=3cos2x에서 -3¯3cos2x¯3이므로
치역은 y|-3¯y¯3이고,
3cos2x=3cos(2x+2π)=3cos2(x+π)
이므로 주기는 π이다.
또한, y=3cos2x의 그래프는 y=cosx의 그
래프를 x축 방향으로 배 축소하고, y축 방
향으로 3배 확 한 것이므로 그래프는 다음과
같다.
12
y
xO π-2
3-2ππ
π-2-
-2
2
2π
y
xO π-4π-2
3-2ππ
π-2-
-1
1
12
삼각함수의 그래프문제 1
⑷ y=sin4x+1-1¯sin4x¯1, 0¯sin4x+1¯2
따라서, 치역은 y|0¯y¯2이고,
sin4x+1=sin(4x+2π)+1
=sin4x+ +1
에서 주기는 이다.
또한, y=sin4x+1의 그래프는 y=sin4x의
그래프를 y축 방향으로 1만큼 평행이동한 것
이므로 그래프는 다음과 같다.
⑴ y=tan3x에서
tan3x=tan(3x+π)
=tan3x+
따라서, 주기는 이고,
점근선은 x= nπ+ = n+ (n은 정수)
⑵ y=tanx- 의그래프는 y=tanx의 그래프를 x축 방
향으로 만큼 평
행이동한 것이다.
따라서, 그래프는 위의 그림과 같고 주기는 π이다.
y=|tanx|의 그래
프는 y=tanx의 그
래프를 그린 다음, x축 아래에 있는 부분
을 x축에 하여
칭이동시킨 것이다.
따라서, 주기는 π이고, 그래프는 위의 그림과
같다.
y
xOπ-2- π-2π
π4
y
xOπ-4- π-43-4 π
5-4 π
π4
π6
π3
π2
13
π3
π3
y
xO π-43-8π
2
π-8-
1
π-2π-8
π2
π2
x
y
O
3
-3
4
2 4 43
2
Ⅳ. 삼각함수 229
y=tanx의 성질
y
xO π-6π-3
π-6-
π-3-
절 값이 있는 경우의 그래프
함수 y=2sinx-1의 주기, 최 값과 최소값을 구하여라.
답:주기:2π, 최 값:1, 최소값:-3
함수 y=cos x의 주기를 구하여라.
답:4
0¯x¯2π일 때, 함수 y=2sin +1의 최 값과 최소값을 구하여라.
답:최 값:3, 최소값:-1
x4
π2
형성 평가
2보충
1
3심화
기본
문제 2
문제 3
230 각론
탐구 활동지 ( )반 ( )번 이름( )
탐구주제 삼각함수의 성질 학습형태 모둠 학습
학습목표 y=asin(bx+c)+d의 상수 a, b, c, d가 그래의 모양에 주는 향을 알아본다.
물음1 y=sinx와 y=2sinx의 그래프를 비교하여 보자.
y=asinx에서상수 a의 값이 달라지면 그래프의 무엇이 달라지
는가?
물음2 y=sinx와 y=sin2x의 그래프를 비교하여 보자.
y=sinbx에서상수 b의 값이 달라지면 그래프의 무엇이 달라지
는가?
물음3 y=sinx와 y=sin(x+π)의 그래프를 비교하여 보자.
y=sin(x+c)에서 상수 c의 값이 달라지면 그래프의 무엇이 달
라지는가?
물음4 y=sinx와 y=sinx+1의 그래프를 비교하여 보자.
y=sinx+d에서 상수 d의 값이 달라지면 그래프의 무엇이 달라
지는가?
물음5 y=asin(bx+c)+d와 a, b, c, d중에서 함수의 주기에 향을주는 상수는 어느 것인가?
또, 함수의 최 값, 최소값에 향을주는 것은 어느 것인가?
2x
y
O
1
-1
y=sinx
2x
y
O
1
-1
y=sinx
2x
y
O
1
-1
y=sinx
2x
y
O
1
-1
y=sinx
Ⅳ. 삼각함수 231
1. 간단한 삼각방정식을 풀 수 있게 한다.
2. 간단한 삼각부등식을 풀 수 있게 한다.
1. 삼각방정식과 삼각부등식의 일반해는 다루지
않는다.
삼각방정식 sinx= 의 해를 0¯x<2π에서 구
하면 x= , π이고, 모든 실수에서 구하면
함수 y=sinx 의 주기가 2π이므로
x=2nπ+ , 2nπ+ π, (n은 정수)
이다. 이것을 일반해라고 한다. 그러나 에
서 일반해는 다루지 않는다.
삼각방정식과 삼각부등식의 해를 구할 때, 삼각함
수의 그래프를 이용하도록 지도한다.
물음1 시속 100km는 1시간에 100km를 움직이
는것을말하므로
= ¿27.8m/초
따라서, 시속 100km는약초속 27.8m이다.
물음2 tanΩ= =
= =1.002¿1
Ú Ω¿45æ
(27.8)29.8\78.7
(27.8m/s)29.8m/sec2\78.7m
v2
gR
100000m3600초
100km1시간
56
π6
56
π6
12
⑴ ‰2`sinx-1=0 Ú sinx=
오른쪽그래프에서
sinx= 인x의
값은 x= , π
이다.
⑵ sin2x의 주기는
π이므로이 그래
프와직선y=
이 만나는 점의
x좌표가구하는근이다.
Ú x= , π, π, π1712
1312
512
π12
12
x
y
O 2
1
312
2
125
1213
1217
43
23
34
π4
1‰2
x
y
O
-1
2
1
43
21
24 23
1‰2
§4. 삼각방정식과삼각부등식 9~10`차시
지도목표
지도상의유의점
본문해설
삼각방정식문제 1
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toDrkRgo qhQtlek 삼각방정식
10-나
170 Ⅳ. 삼각함수
모터사이클 경기를 보면 곡선 주로를 달릴
때에는 모터사이클이 옆으로 기울어지는 것
을 볼 수 있다. 반지름의 길이가 R인 원 모
양의 길을 달리는 물체가 지면에 수직인 선
과 이루는 각 Ω 사이에는 다음과 같은 관계
식이 성립한다.
tanΩ=
(단, v:달리는속도m/s, R:원의반지름의길이m, g:중력가속도 9.8m/s2)
이 때, R=78.7m인 주로를 시속 100km의 속도로 달리는 모터사이클이
지면에 수직인 선과 이루는 각도를 구하려고 한다. 다음 물음에 답하여라.
시속 100km`는 초속 몇 m인가?
Ω의 값을 구하여라.
v2
gR
Ω
§4. 삼각방정식과 삼각부등식
간단한 삼각방정식과 삼각부등식을 풀 수 있다.
anFdmA 1
anFdmA 2
sinx= , cosx> 와 같이 각의 크기가 미지수인 삼각함수를 포함하
는 방정식과 부등식을 각각 삼각방정식과 삼각부등식이라 한다. 삼각함수의
성질을 이용하면 삼각방정식과 삼각부등식을 풀 수 있다.
‰32
12
toDrkRgo qhQtlek
삼각방정식과삼각부등식
170교과서
232 각론
다음 삼각방정식을 풀어라`(단, 0¯x<2π).
⑴ ‰2`sinx-1=0 ⑵ sin2x= ⑶ tanx-‰3=0
10km 상공을 비행하는 비행기가 191km 떨어진 활주로에 착륙하기 위해 하강
하려고 한다. 비행기는 수평에서 몇 도(æ) 아래로 기울어져 하강하여야 하는지
삼각함수표를 이용하여 구하여라.
다음 삼각부등식을 풀어라`(단, 0¯x<2π).
⑴ 2cosx>1 ⑵ 2sinx-1<0 ⑶ tanx<1
10km
191km
12
1. 삼각함수와 그 그래프 171
삼각방정식 sinx= 을 풀어라`(단, 0¯x<2π).
삼각함수 y=sinx`의 그래프에
서 sinx= 인x의값을구하면
x= , π56
π6
12
y
O x5-6ππ-6
1-2 π
1
-1
π-2
2π3-2π
y=sin`x
12
dPwp 1
풀이
1줄기
anSwp
2열매
anSwp
삼각부등식 cosx> 를 풀어라`(단, 0¯x<2π).
삼각함수 y=cosx`의 그래프가
직선 y= `보다 위에 있는 x
값의 범위를 구하면
0¯x<` , π<x<2π 116
π6
‰32
y
O xπ-6
‰3--2 π
1
-1
π-22π
3-2π
y=cos`x
11--6π
‰32
dPwp 2
3줄기
anSwp
171교과서
⑶ tanx=‰3`이므로
y=tanx의 그래
프와 y=‰3`이 만
나는 점의 x좌표
가구하는근이다.
Ú x= , π
비행기가 수평에서 기울어진 각을 Ω라고 하면
tanΩ= =0.052 Ú Ω¿3æ
따라서, 약 3æ`기울어져 하강하여야 한다.
⑴ 2cosx>1, cosx> 이므로 y=cosx의12
10191
43
π3
x
y
O2 4
3
3
2
그래프가 y=
보다 위에있는x의범위는
0¯x< ,
π<x<2π
⑵ 2sinx-1<0, sinx< 이므로 y=sinx의
그래프가 y= 보
다 밑에 있는 x의범위는
0¯x< ,
π<x<2π
⑶ tanx<1이므로
y=tanx의 그래
프가 직선 y=1보다 아래에 있는
x의 범위는
0¯x< , <x< π, π<x<2π
태양 고도의 변화, 해안가 수심의 변화, 심전
도, 사람의 호흡 수, 바이오리듬 등 생활 주변에서
주기를 가지는 현상을 찾고, 그 주기를 알아보게
한다.
오른쪽 그림에서
y=1+H·P·이고,
H·P·=O·P·-O·H·=12-12cosΩ
Ú y=13-12cosΩ그런데 놀이 기구가 한 바퀴 도는 데는 15초가
걸리므로 주기는 π초이다.215
1m
O
HP
Ω
ym
12m
32
54
π2
π4
x
y
O45
23
4 22
1
56
π6
x
y
O65
232
1
6 22
1
12
12
53
π3
x
y
O35
21
32
12
삼각방정식의 응용
nrzmvf uvvflta
삼각부등식문제 3
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@?e?@?e?
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삼각함수의 그래프문제 1문제 2
Ⅳ. 삼각함수 233
Ú y=13-12cos πx
x=0이면 y=1,
x= 이면 y=25
이므로 그래프는 오
른쪽 그림과 같다.
⑴ y=1000+250sin πx의그래프는
주기가 4이고, 치역
이 y|750¯y¯1250이다.
⑵ 최소값은
sin πx=-1
즉, x=3일때 750
12
x
y
1855 1856 1858750800850900950
100010501100115012001250
12
152
x
y
0 2
510152025
4 6 8 10121416
215
이고, 최 값은 sin πx=1 즉, x=1일 때
1250이다. 따라서, 최 가되는해는 1856년,
최소가 되는 해는 1858년이다.
12
삼각함수의 최 , 최소값 구하기문제 2
교과서172173
172 Ⅳ. 삼각함수
우리의 주변에 있는 기계와 기구 중에
는 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 바꾸
거나 그 반 의 경우로 작동하는 것이 많
이 있다. 자동차 엔진은 직선 왕복 운동
을 회전 운동으로 바꾸어 주는 표적인
예로서 이와 같은 기구를 크랭크 기구라
한다. 회전 운동을 왕복 운동으로 바꾸어
주는 기구 또는 그 반 의 역할을 하는 기구로는 크랭크 기구 외에도 래크
와 피니언, 캠, 링크 등이 있다. 위의 그림은 크랭크 기구의 원리를 설명한
그림이다.
래크와 피니언 캠 링크
슬라이드
커넥팅
로드
크랭크회전 운동
직선
왕복 운동
nrzmvf uvvflta 주기를 가지는 자연 현상을 삼각함수와 관련시킬 수 있다.
풀이
오른쪽 그림은 위의 크랭크 기구의 작동 원리를 설명한 것이
다. 크랭크의 반지름 OX의 길이를 r, 크랭크의 회전각
XOP의 크기를 Ω, AB‚ `의 길이를 `y`라 할 때, Ω와 y 사이의 관계식을 구하여라.
AB‚=`CX‚이고, CX‚=`OX‚-`OC‚ `이다. 그런데
OX‚=r, OC‚=`rcosΩ이므로
y=r-rcosΩ이다. 이 때, -1¯cosΩ¯1이므로 0¯y¯2r이다.
O
CX
P
Q
B
A
Ω
dP wp 1
1. 삼각함수와 그 그래프 173
정선이와 희주는 오른쪽 사진과 같은 놀이 기구를
타려고 한다. 이 놀이 기구가 한 바퀴 도는 데는
15`초가 걸린다. 또, 놀이 기구가 가장 아랫부분에
있을 때에는 지상에서의 높이가 1`m이고, 안내원
이‘`우리 놀이 기구를 타면 지상 25`m 높이까지 올
라갈 수 있습니다.’라고 방송하는 것을 들으니 이
놀이 기구의 지름의 길이가 24`m라는 것을 알 수
있었다. x`축을 시간으로 하고, `y축을 높이로 하여
시간에 따라 변하는 높이를 그래프로 나타내어라.
생태계에서는 피식자의 개체 수와 포식자의 개체 수의 변
화가 주기를 가지는 경우가 있다. 포식자가 스라소니인
어느 지역에서 1855년부터 x`년 후의 토끼의 개체 수 `y는 아래의 식과 같다고 한다. 다음 물음에 답하여라.
y=1000+250sin πx
⑴ 토끼의 개체 수의 변화를 그래프로 나타내어라.
⑵ 토끼의 수가 처음으로 최 가 되는 해는 언제인가?
또, 처음으로 최소가 되는 해는 언제인가?
12
nrzmvf uvvflta
anSwp 1
anSwp 2
삼각부등식 ‰2cosx-1<0을 풀어라
(단, 0¯x<2π). 답: <x< π
sinx= 을 만족하는 x의 값을 구
하여라단, 0¯x< . 답:
삼각부등식 sinx>0와 ‰2cosx-1<0을 동시에 만족하는 x의 범위를
구하여라 (단, 0¯x<2π).
답: <x<ππ4
π6
π2
12
74
π4
형성 평가
2보충
1
3심화
기본
234 각론
⑴ ◊DPCÅ◊DBGÅ◊EBFÅ◊BPA
⑵ 산봉우리의 높이를 x라 하면 다음 그림에서
x=a+h이다.
◊DPC에서
a=P·C· tan∫ …… ①
이고, ◊ECD에서
tanå= …… ②
또, E·P·=2E·A·(Ò ◊EBA≠◊PBA)이고
E·A·= 이므로
E··P·= …… ③
이다. ①, ②, ③`으로부터
tanå=
=
Ú a=
⑶ 산봉우리의 높이 x는
x=h+a=h+
= ¸htan∫+tanåtan∫-tanå
2htanåtan∫-tanå
2htanåtan∫-tanå
atan∫2h+a
a2h + a
tan∫ tan∫
2htan∫
htan∫
aE·P·+P·C·
B
E A C
D
hh
å
∫
∫∫
P x
a
GF∫
∫
오른쪽 그림에서 눈의
높이와 상품의 높이의
차 h는
h=90tan15æ이다. 따라서, 진열한
상품의 높이 H는
150-90tan15æ¯H¯170-90tan15æ125.8…¯H¯145.88…따라서, 진열한 상품의 높이는 최 145.9cm,
최소 125.9cm이다.
150cm170cm
h15æ
15æ
90cm
상품
상품
'fzubmfhgs nbmfx ibslc mduewyex m6anfajgw jbrmfs uvflc
174 Ⅳ. 삼각함수
높이가 h인 언덕에서 호수 건너편 봉우리를 올려본 각이 å이고, 호수의
수면에 비친 산봉우리의 끝을 내려본 각이 `∫이다. 다음 물음에 답하여라.
⑴ 위의 그림에서 닮은 삼각형을 찾아라.
⑵ ⑴`을 이용하여 `a`를 구하여라.
⑶ 산의 높이를 `h, å, ∫`로 나타내어라.
å∫
h
언덕
호수면
산봉우리
a
A
B G
C
F
E
D
1 소비자의 시선에 맞추어 상품을 적절히 진열하면 그 상품의 판매량이
증가한다고 한다. 다음의 조건에 맞게 어떤 상품을 진열하 을 때, 그 높
이의 최 값과 최소값을 구하여라(단, 소수 둘째 자리에서 반올림한다).
2
부분의 소비자는 진열 에서 90`cm 정도 떨어져서 상품을
살펴본다.
손님의 눈의 높이는 150`cm 이상 170`cm 이하이다.
상품을 바라보는 시선의 방향은 수평보다 15æ 아래이다
whrjS 1
whrjS 2
whrjS 3
ckDdmlfuR∙anSwp goruFfuR
ckDdmlfuR∙anSwp goruFfuR
éì∏ã¢Öô§ . Üûßåò íîÄô´Öô§1 삼각함수의 성질 활용하기
éì∏ã¢Öô§ . Üûßåò íîÄô´Öô§
2 닮음 삼각형을 이용하여 삼각함수의 성질 활용하기
교과서174쪽
Üûßåò íîÄôÖô§ íï∏âì∏ã° ãü£íìß Äúìåò
Ⅳ. 삼각함수 235
3 삼각함수 그래프의 주기, 최 값, 최소값
⑴ y=2cosx+1 주기:2π,
최 값3, 최소값-1
⑵ y=sin2x-1
주기: =π
최 값 0,최소값-2
⑶ y=tan3x
주기: ,
치역이 실수 전체의
집합이므로 최 값,
최소값은 없다.
4 삼각방정식의 풀이
⑴ cosx=-
Ú x= π, π
⑵ 2sin2x-sinx=0sinx(2sinx-1)=0Ú sinx=0 또는
sinx=
Ú x=0, π, , π
5 삼각부등식의 풀이
오른쪽 그래프에서
¯x< ,
π<x¯ π
6 y=asinbx의 그래프
주기가 π이므로
asinb(x+π)=asin(bx+bπ)가
116
53
π3
π6
x
y
O-1
23
35
211
611
236
2
56
π6
12
54
34
y
xO
-1
π3-41--‰2
-
π5-4
1
π-2 π3-22π
1‰2
π3
y
xO π-6π-3
π-6-
2π2
y
xO
-1
π3-4
-2
π-2π-4 π
y
xO
3
-12π
π
1 삼각함수의 값
⑴ cos- =cos =
⑵ sin225æ=sin(180æ+45æ)=-sin45æ=-
⑶ tan π=tanπ- =-tan =-
2 -Ω의 삼각함수
⑴ cos(-Ω)=cosΩ ⑵ sin(2nπ+Ω)=sinΩ
⑶ sin(π+Ω)=-sinΩ ⑷ cos -Ω=sinΩ
따라서, sin(-Ω)=-sinΩ와같은것은 `⑶이다.
π2
1‰3
π6
π6
56
1‰2
‰32
π6
π6
1. 삼각함수와 그 그래프 175
cos 의 값은 얼마인가?π6
다음 함수의 값을 구하여라.
⑴ cos- ⑵ sin225æ ⑶ tan` π56
π6
1뿌리
sin- 와 -sin `의
값은얼마인가?
π6
π6
다음 중 sin(-Ω)와 같은 것은 어느 것인가?
⑴ cos(-Ω) ⑵ sin(2nπ+Ω)
⑶ sin(π+Ω) ⑷ cos -Ωπ2
2줄기
y=sinx의 주기는 얼마인
가? 또, 최 값과 최소값
은각각얼마인가?
다음 삼각함수의 그래프를 그리고, 주기와 최 값, 최소값을 구하여
라.
⑴ y=2cosx+1 ⑵ y=sin2x-1 ⑶ y=tan3x
3줄기
cosx= 을 만족하는
x의값을구하면?
1‰2
0¯x<2π일 때, 다음 삼각방정식을 풀어라.
⑴ ‰2cosx+1=0 ⑵ 2sin2x-sinx=04줄기
y=sin2x의 주기는 얼마
인가?
오른쪽 그림은 y=asinbx의 그래프이
다. 양수 a, b`의 값을 구하여라.
6열매
y=cosx의그래프에서
<cosx¯
인부분을찾아보자.
‰32
12
0¯x<2π일 때, 삼각부등식 <cosx¯ 을 풀어라.‰32
125줄기
y
O xπ-2π
2
-2
jesng1 ibslc
ãôßâ°¥ Üûßåò
x
y
O21
2
1
56
23
6 2 56
교과서
175
236 각론
asin(bx+2π)와 같아야 하므로 b=2이다.
y=asinbx의 최 값이 2, 최소값이-2이므
로 a=2이다.
Ú a=2, b=2
1 일반각과 호도법
⑴ 45æ= ⑵ 240æ= π
⑶ π=120æ ⑷ π=135æ
2 여러 가지 각의 삼각함수
⑴ sin(-Ω)=-sinΩ ⑵ sin(π-Ω)=sinΩ
⑶ sin +Ω=cosΩ ⑷ sin(2nπ+Ω)=sinΩ
따라서, 옳은 것은 ⑶이다.
3 삼각함수의 그래프
y=cos4x=cos(4x+2π)
=cos4x+ 4 삼각함수 사이의 관계
(sinx+cosx)2=1+2sinxcosx
Ú sinxcosx=
sin3x+cos3x=(sinx+cosx)3-3sinxcosx(sinx+cosx)
=a3-3¸ ¸a=
5 삼각함수 그래프의 주기, 최 값, 최소값
-a+c¯acosbx+c¯a+c이므로
최 값은 a+c=4, 최소값은 -a+c=-2또, 주기가 π이므로 b=2이다.
Ú a=3, b=2, c=1
-a3+3a2
a2-12
a2-12
π2
π2
34
23
43
π4
176 Ⅳ. 삼각함수
다음 각을 육십분법은 호도법으로, 호도법은 육십분법으로 바꾸어 나타내
어라.
⑴ 45æ ⑵ 240æ ⑶ π ⑷ π
다음 중 옳은 것을 골라라.
⑴ sin(-Ω)=sinΩ ⑵ sin(π-Ω)=-sinΩ
⑶ sin +Ω=cosΩ ⑷ sin(2nπ+Ω)=cosΩ
y=cos4x의 그래프를 그려라.
π2
34
23
1
2
3
sinx+cosx=a일 때, sin3x+cos3x를 a로 나타내어라.
y=acosbx+c의 최 값이 4, 최소값이 -2이고 주기가 π일 때 a, b, c`의
값을 구하여라(단, a>0, b>0).
오른쪽 그림과 같은 단위원 위의 점 A, B`에
서의 접선과 O·Pfl의 교점을 각각 T, S`라 하
고, 점 P`에서 O·Afl에 내린 수선의 발을 Q`라
할 때, »AOP`의 삼각함수 값을 각각 선분
의 길이로 나타내어라.
y
xOΩQ A
TPS1B
-1
-1 1
4
5
6
jesng1 ibslc
ãôßâ°¥ Üûßåò
6 삼각함수의 정의
»OAT=»OQT=»OBS=»AOB=90æ
»AOP=Ω라 하면 O·A·ÂB·S·이므로
»BSO=»AOP=Ω
Ú cosΩ= =O·Q·
sinΩ= =P·Q·
tanΩ= =A·T·, secΩ= =O·T·
cosecΩ= =O·S·, cotΩ= =B·S·B·S·O·B·
O·S·O·B·
O·T·O·A·
A·T·O·A·
P·Q·O·P·
O·Q·O·P·
y
xO
-1
π-83-8π
1π-4
π-2
AQ
P TSB 1
1-1
-1
x
y
O
교과서
176
Ⅳ. 삼각함수 237
1. 사인법칙을 이해하고, 이를 활용할 수 있게
한다.
2. 코사인법칙을 이해하고, 이를 활용할 수 있게
한다.
1. 사인법칙을 설명할 때 삼각형의 외접원과 외심
의 뜻을 설명한다.
2. 사인법칙과 코사인법칙이 삼각형의 모양에 관
계없이 성립함을 이해하게 한다.
삼각형의 6요소(세 변의 길이, 세 내각의 크기)
중 적당한 것이 주어지면 삼각형이 하나로 정하여
질 때가 있다. 이를 삼각형의 결정조건이라 하는
데, 다음의 세 가지가 있다.
(`i`) 두 변의 길이와 그 끼인각의 크기가 주어질 때
(ii) 두 각의 크기와 한 변의 길이가 주어질 때
(iii) 세 변의 길이가 주어질 때
삼각형이 결정되었을 때, 주어지지 않은 나머지
변의 길이나 각의 크기를 구하는 것을‘삼각형을
푼다’고 한다. 삼각형을 풀 때, 사인법칙이나 코사
인법칙을 활용할 수 있다.
특히, 사인법칙은 삼각형의 풀이에서 두 각의 크
기와 한 변의 길이를 알 때, 또는 한 각의 크기와
두 변의 길이를 알 때 이용한다.
사인법칙은 다음과 같이 증명할 수도 있다.
◊ABC의 꼭지점 A에서 변 BC 또는 그 연장
선에 그은 수선의 발을 D라고 하면, ◊ABD와
◊ACD가 직각삼각형이므로
A·D·=csinB=bsinC
Ú = csinC
bsinB
물음1 sinA= Ú =2
sinB= Ú =2
sinC=1 Ú =2
물음2 ◊ABC가 직각삼각형이므로◊ABC의 외
접원의 반지름은 A·B·이다. 따라서,
(◊ABC의 외접원의 반지름의 길이)
= \2=1
= = =2
이므로 이것은 외접원의 반지름의 길이의
2배와 같다.
2sinC
1sinB
‰3sinA
12
12
2sinC
1sinB
12
‰3sinA
‰32
§1. 사인법칙과코사인법칙 12~14`차시
지도목표
본문해설
지도상의유의점
◊ABC`에서 »A, »B, »C`의 크기가 각각
`A, B, C`이고 그 변의 길이가 각각 a, b, c`일
때, 세 각의 크기 `A, B, C`와 세 변의 길이 a,
b, c 중에서 세 변의 길이 또는 두 변의 길이와
그 끼인각의 크기와 같이, 삼각형의 적당한 세
값이 주어지면 하나의 삼각형이 결정된다.
삼각형이 결정되었을 때, 주어지지 않은 나머지 변의 길이나 각의 크기는
삼각함수를 이용하여 구할 수 있다.
B C
A
a
bc
B C
A
§1. 사인법칙과 코사인법칙
삼각형에 한 사인법칙과 코사인법칙을 알고, 이를 활용할 수 있다.
오른쪽 그림을 보고, 다음 물음에 답하여라.
, , 의 값을 구하
여라.
◊ABC의 외접원의 반지름의 길이를 구하고, 의 값과 비교
하여라.
2sinC
1sinB
‰3sinA
B C
A
‰3
12
anFdmA 1
anFdmA 2 anFdmA 1
toDrkRgo qhQtlek
사인법칙과그활용
nfzufxmeajcjgr jgaj3a
교과서177쪽2
toDrkRgo qhQtlek 사인법칙
238 각론
사인법칙에 의하여
=
sinB= \‰6\sin
= \‰6\ = Ú B=
A+B+C=π이므로
A=π\ = , B=π\ = , C=π\ =
따라서, = = =k라 하면
= = =k
a= , b= k, c=k
Ú a:b:c= : k:k=1:‰3:2
◊ABC에서 세 내각의 크
기를 각각 A, B, C, 그
변의 길이를 a, b, c, 외접
원의 반지름의 길이를 R라하자.
COA'
B
2R
A
abc
‰32
k2
‰32
k2
c1
b‰32
a12
c
sin π2
b
sin π3
a
sin π6
π2
36
π3
26
π6
16
π3
‰32
‰22
12
π4
12
‰6sinB
2
sin π4
오른쪽 그림과 같은 ◊ABC`에서 »B`의 크기를
구하여라.
◊ABC`에서 `A:B:C=1:2:3일 때, a:b:c`를 구하여라.
◊ABC`에서 `A> 일 때, 사인법칙이 성립함을 증명하여라.
◊ABC`에서 asinA=bsinB=csinC`일 때, ◊ABC는 어떤 삼각형인가?
오른쪽 그림과 같이 »C`가 예각인 ◊ABC의 꼭
지점 A에서 변 BC 위에 내린 수선의 발을 D라
하면
a=`CD‚ +`BD‚ `=bcosC+ccosB이다.
C
A
BD
a
bc
π2
A
B C
π-4
2 ‰6
2. 삼각형에의 응용 179
다음 그림을 보고, 물음에 답하여라.
⑴ ⑵ ⑶
⑴, ⑵, ⑶`의 삼각형에서 a2+b2과 c2`의 크기를 비교하여라.
의 결과를 피타고라스의 정리와 비교하여라.
C
A
B 4
36
B C
A
4
34
B C
A
4
35
anFdmA 1
anFdmA 2
1뿌리
anSwp
2줄기
anSwp
3열매
anSwp
4열매
anSwp
anFdmA 1
bc
aB C
A
toDrkRgo qhQtlek
코사인법칙과그활용
교과서178179
오른쪽 그림의 ◊ABC에서 세 각의 크기를
A, B, C, 그 변의 길이를 a, b, c, 외접원의 반지
름의 길이를 R라 하자.
A< 일 때, 지름 CA'을 그으면 호 BC에
한 원주각의 크기는 일정하므로 A=A'이고, sinA=sinA'이다.
◊A'BC에서 sinA'= 이므로 =2R 이다. 즉, =2R이
고, 마찬가지 방법으로 =2R, =2R`이다. 따라서,
= = =2R
이다. 이것을 사인법칙이라 한다.
참고위에서A= , A> 인 경우에도 사인법칙은 성립한다.π2
π2
csinC
bsinB
asinA
csinC
bsinB
asinA
asinA'
a2R
π2
2R
b a
cA
C
B
A'
O
178 Ⅳ. 삼각함수
사인법칙
◊ABC`에서 외접원의 반지름의 길이를 R`라 하면
= = =2RcsinC
bsinB
asinA
◊ABC`에서 `A=45æ, B=75æ, c=8일 때, a`를 구하여라.
C=180æ-(45æ+75æ)=60æ이므로 사인법칙에
의하여 = `이다.
Ú a=8\ =8\ \ =
답 a= 8‰63
8‰63
2‰3
‰22
sin45æsin60æ
8sin60æ
asin45æ
A B
C
845æ 75æ
60æ
a
dPwp 1
풀이
사인법칙문제 1
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사인법칙과 그 활용문제 2
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사인법칙의 증명
문제 3
Ⅳ. 삼각함수 239
◊ABC에서A> 일때,
지름 BA'을 그으면 사각형 ABA'C가 원에 내접
하므로
A+A'=180æ, A=180æ-A'이다.
◊A'BC에서 sinA'= 이므로
sinA=sin(180æ-A')
=sinA'=
Ú =2R
마찬가지 방법으로 = =2R이다.
Ú = = =2RcsinC
bsinB
asinA
csinC
bsinB
asinA
a2R
a2R
π2
사인법칙에서
= = =2R
sinA= , sinB= , sinC=
따라서, 주어진 식에서
a¸ =b¸ =c¸ ,
a2=b2=c2
a>0, b>0, c>0이므로 a=b=c즉, ◊ABC는 정삼각형이다.
물음1 ⑴의 삼각형에서
a2+b2=42+32=25, c2=25
Ú a2+b2=c2
⑵의 삼각형에서
a2+b2=42+32=25, c2=16
Ú a2+b2>c2
⑶의 삼각형에서
a2+b2=42+32=25, c2=36
Ú a2+b2<c2
물음2 물음1에서 ⑴ 의 삼각형은 a2+b2=c2이므
로 피타고라스의 정리에 의하여 직각삼각형
임을 알 수 있다.
⑵`의삼각형은a2+b2>c2이므로C<90æ⑶`의삼각형은a2+b2<c2이므로C>90æ
교과서 본문에서는 제1코사인법칙을 삼각형
을 이용하여 직접 증명하고, 제2코사인법칙은 제
1코사인법칙에서 유도하 다.
제2코사인법칙은 두 변의 길이와 그 사이에 끼인
각의 크기 또는 세 변의 길이가 주어진 삼각형을
풀 때 이용한다.
c2R
b2R
a2R
c2R
b2R
a2R
csinC
bsinB
asinA
꼭지점 B, C에 하여도 마찬가지 방법으로
b=ccosA+acosC
c=acosB+bcosA임을 알 수 있다. 이를 제`1`코사인법칙이라 한다.
참고제1`코사인법칙은 둔각삼각형, 직각삼각형에서도 성립한다.
a=B·D·-`C·D· a=ccosB, cosC=cos =0
=ccosB-bcos(π-C) a=ccosB+bcosC
=ccosB+bcosC
제`1`코사인법칙의 각 식의 양변에 차례로 a, b, c`를 곱하면
a2=abcosC+accosB ……`①
b2=bccosA+bacosC ……`②
c2=accosB+bccosA ……`③
이다. 이 때, ②, ③ 식을 변끼리 더하면
b2+c2=bacosC+accosB+2bccosA
=a2+2bccosA
이므로 a2=b2+c2-2bccosA이다. 다음 두 식도 마찬가지 방법으로 구할 수 있다.
b2=c2+a2-2cacosB
c2=a2+b2-2abcosC이를 제`2`코사인법칙이라 한다.
이상을 정리하면 다음과 같다.
π2
bc
aB C
A
bc
aB C
A
D
180 Ⅳ. 삼각함수
코사인법칙
제1`코사인법칙
a=bcosC+ccosBb=ccosA+acosCc=acosB+bcosA
제2`코사인법칙
a2=b2+c2-2bccosAb2=c2+a2-2cacosBc2=a2+b2-2abcosC
180교과서
toDrkRgo qhQtlek 코사인법칙
사인법칙의 활용문제 4
240 각론
⑴ 제2`코사인 법칙을 적용하면
a2=b2+c2-2bccosA=42+52-2¸4¸5¸cos60æ=21Ú a=‰21·
⑵ 제2`코사인법칙 a2=b2+c2-2bccosA`로부터
cosA=
=
=
=
이 때, 0æ<A<180æ이므로 A=60æ이다.
Ú A=60æ
오른쪽 그림에서 P·S·의
길이를 구하면, 제2`코사
인법칙에 의하여
P·S·2=22+(2.5)2-2\
2\2.5\cos60æ
=4+6.25-10\ =5.25
Ú PS‚=‰5.25‚ ¿2.3(km)
⑴ ◊ABC의 외접원의 반지름을 `R라 할 때,
제2`코사인법칙과 사인법칙에서
sinA= , sinC= ,c2R
a2R
12
집 H
학교S
우체국P
2.5km
2km60
x
12
2(‰3+1)4(‰3+1)
22+(‰3+1)2-(‰6)22\2\(‰3+1)
b2+c2-a2
2bc
코사인법칙의 활용문제 6
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삼각형 구하기
학교에서 집까지의 거리는 2`km이고, 집에서 우
체국까지의 거리는 2.5`km이다. 집에서 학교와
우체국을 바라본 각의 크기가 60æ일 때, 학교에서
우체국까지의 거리를 구하여라`(단, 소수 둘째 자
리에서 반올림한다).
◊ABC에서 다음 식이 성립할 때, 이 삼각형은 어떤 삼각형인가?
⑴ 2sinAcosB=sinC⑵ acosA+bcosB=ccosC
60æ
2.5km
2km
우체국
학교
집
182 Ⅳ. 삼각함수
6줄기
anSwp
◊ABC에서 다음 식이 성립할 때, 이 삼각형은 어떤 삼각형인가?
acosA=bcosB
제 2 코사인법칙에서
cosA=
cosB=
이므로 주어진 식에 입하여 정리하면
=
a2(b2+c2-a2)=b2(c2+a2-b2)
이다. c에 하여 정리하면
(a2-b2)c2-(a4-b4)=0
(a2-b2)c2-(a2+b2)(a2-b2)=0
(a2-b2)(c2-a2-b2)=0
이므로 `a2=b2 또는 c2=a2+b2`이다.
a2=b2`이면 a>0, b>0이므로 a=b이고 ◊ABC는 이등변삼각형이다.
또, c2=a2+b2`이면 피타고라스의 정리에 의하여 ◊ABC는 직각삼각형이다.
즉, ◊ABC는 이등변삼각형이거나 직각삼각형이다.
답 이등변삼각형 또는 직각삼각형
b(c2+a2-b2)2ca
a(b2+c2-a2)2bc
c2+a2-b2
2ca
b2+c2-a2
2bc
dPwp 4
풀이
7열매
anSwp
교과서181182
◊ABC에서 다음을 구하여라.
⑴ A=60æ, b=4, c=5일 때, a`의 값
⑵ a=‰6, b=2, c=‰3+1일 때, A`의 값
2. 삼각형에의 응용 181
◊ABC`에서 a=13, b=8, c=7일 때, A`를 구하여라.
제`2`코사인법칙
a2=b2+c2-2bccosA
로부터
cosA=
= =-
이다. 이 때, 0æ<A<180æ이므로 A=120æ이다.
답 A=120æ
12
82+72-132
2\8\7
b2+c2-a2
2bc
C
A
B13
87
dPwp 2
풀이
풀이
병원에서 35`km 떨어진 지점에서 사고가
발생했다는 신고가 접수되었다.
구조 본부에서 구조 헬기를 출발시켜 환
자를 병원으로 옮기려고 하는데, 구조 본
부에서 병원까지의 거리는 45`km이고, 병
원에서 구조 본부와 사고 지점을 바라본
각의 크기는 120æ이다. 구조 본부에서 사
고 지점까지의 거리를 구하여라`(단, 소수 둘째 자리에서 반올림한다).
오른쪽 그림에서 AC ‚의 길이를 구한다.
제`2`코사인법칙에 의하여
AC ‚ 2=c2+a2-2accosB
=452+352-2\35\45cos120æ
=4825
Ú AC‚=‰4825‚¿69.5(km)답 약 69.5km
120æ
45
35
A
B
C
120æ
45km
35km
사고 지점
병원
구조 본부dPwp 3
5줄기
anSwp
제2코사인 법칙문제 5
문제 7
Ⅳ. 삼각함수 241
cosB=
이므로 주어진 식에 입하여 정리하면
2\ \ =
=c,
a2+c2-b2=c2
Ú a2=b2
그런데 a>0, b>0이므로 a=b따라서, ◊ABC는»A=»B인 이등변삼각형
이다.
⑵ 제2`코사인법칙에서
cosA= , cosB= ,
cosC=
이므로 주어진 식에 입하여 정리하면
a\ +b\
=c\
이 식을 정리하면
+
=
양변에 2abc를 곱하여 정리하면
a2(b2+c2-a2)+b2(a2+c2-b2)
=c2(a2+b2-c2)
a4-2a2b2+b4-c4=0
(a2-b2)2-(c2)2=0
(a2-b2+c2)(a2-b2-c2)=0이므로 a2+c2=b2 또는 a2=b2+c2`이다.
따라서, ◊ABC는 A=90æ 또는 B=90æ인 직
각삼각형이다.
c(a2+b2-c2)2ab
b(a2+c2-b2)2ac
a(b2+c2-a2)2bc
a2+b2-c22ab
a2+c2-b2
2acb2+c2-a2
2bc
a2+b2-c22ab
a2+c2-b2
2acb2+c2-a2
2bc
a2+c2-b2
c
c2R
a2+c2-b2
2aca2R
a2+c2-b2
2ac
세 변의 길이가 7, 8, 13인◊ABC에서 최 각의 크기를 구하여라.
답:120æ
◊ABC에서 A= , B= , a=3일 때, b의 값을 구하여라.
답:‰6
◊ABC에서 cosA:cosB=a:b가 성립할 때, 이 삼각형은 어떤 삼각형인지 말
하여라.
답:a=b인 이등변삼각형
π4
π3
형성 평가
2
1
보충
3심화
기본
242 각론
1. 삼각함수를 활용하여 삼각형의 넓이를 구할 수
있게 한다.
2. 삼각함수를 활용하여 간단한 다각형의 넓이를
구할 수 있게 한다.
두 변과 그 끼인각을 알 때 삼각형의 넓이를 구하
는 공식을 끼인각이 예각, 둔각, 직각의 경우로 나
누어서 증명한다.
물음1 오른쪽 그림의 점 A에서 변에 내린 수
선의 발을 H라 하
면,
◊ABH에서
sin60æ=
Ú h=5\sin60æ=
물음2 ◊ABC= \6\h
= \6\ =
⑴ 오른쪽 그림에서
◊ABC
= \6\4\sin30æ
=6⑵ 오른쪽 그림에서
◊ABC
= \6\6\sin120æ
= \6\6\ =9‰3‰32
12
12
6 6A
CB120æ
12
C
A
B 30æ4
6
15‰32
5‰32
12
12
5‰32
h5
C
A
B
5 h
60æ H6
오른쪽 그림에서O·A·=p
O·B·=r, O·C·=q,
O·D·=s로 놓으면
a=r+s, b=p+q이다.
◊AOB= prsinΩ
◊COD= qssinΩ
◊BOC= rqsin(180æ-Ω)= rqsinΩ
◊AOD= pssin(180æ-Ω)= pssinΩ
따라서, 사각형ABCD의 넓이는
◊AOB+◊BOC+◊COD+◊AOD
= (pr+rq+qs+ps)sinΩ12
12
12
12
12
12
12
ΩA
D
CBqr
ps
O
오른쪽 그림과 같이 ◊ABC의 꼭지점 A에서
변에 내린 수선의 길이를 h라 하면
h=csinB이다. 따라서, ◊ABC의 넓이 S는 다음과 같다.
S= ah= acsinB
또, 오른쪽 그림과 같이 `»B`가 둔각인 ◊ABC의 높이를 h`라 하면
h=csin(180æ-B)
=csinB이다. 따라서, ◊ABC의 넓이 `S는 다음과 같다.
S= ah= acsinB12
12
c
aB C
A
H
h
12
12
C
A
B a
bhc
2. 삼각형에의 응용 183
오른쪽 그림의 삼각형을 보고, 다음 물음에
답하여라.
삼각형의 높이 h를 삼각함수를 이용
하여 나타내어라.
삼각형의 넓이를 구하여라.
C
A
B6
5 h
60æ
§2. 삼각형의 넓이
삼각함수를 활용하여 삼각형의 넓이를 구할 수 있다.
anFdmA 1
anFdmA 2
toDrkRgo qhQtlek
삼각형의넓이
183교과서
§2. 삼각형의넓이 15`차시
지도목표
본문해설
삼각형의 넓이 구하기문제 1
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사각형의 넓이 공식 유도문제 2
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toDrkRgo qhQtlek 삼각형의 넓이
Ⅳ. 삼각함수 243
◊ABC`에서 a=6, c=5, B=45æ이면 그 넓이 S`는
S= acsinB= \6\5\sin45æ= ‰2
다음 ◊ABC의 넓이를 구하여라.
⑴ a=6, b=4, C=30æ ⑵ b=6, c=6, A=120æ
두 각선의 길이가 a, b이고, 이들이 이루는 각
의 크기가 Ω인 사각형의 넓이 S는 다음과 같음
을 증명하여라.
S= absinΩ
다음 ◊ABC의 넓이를 구하여라.
⑴ a=13, b=14, c=15 ⑵ a=5, b=7, c=9
12
ba
ΩA
D
CB
152
12
12
184 Ⅳ. 삼각함수
1줄기
anSwp
2열매
anSwp
3줄기
anSwp
◊ABC에서 a=3, b=5, c=6일 때, 그 넓이를 구하여라.
제`2`코사인법칙에서
cosA= = =
이므로 sinA=‰1-‚co‚s 2‚A‚=u1-UU U2U= ‰14·
따라서, 삼각형의 넓이 S`는
S= bcsinA= \5\6\ ‰14·=2‰14·
답 2‰14·
215
12
12
215
1315
1315
52+62-322\5\6
b2+c2-a2
2bc
dPwp 1
◊ABC`의 넓이S
S= absinC= bcsinA= acsinB12
12
12
184교과서
= (p+q)(r+s)sinΩ= absinΩ12
12
⑴ 제2`코사인법칙에서
cosA=
= =
이므로
sinA=‰1-c‚os2A‚=u1- 2U=따라서, ◊ABC의 넓이 S는
S= bcsinA= \15\14\ =84
⑵ 제2`코사인법칙에서
cosA= = =
Ú sinA=‰1-c‚os2A‚
=u1- 2U=따라서, ◊ABC의 넓이 S는
S= bcsinA= \7\9\
= 21‰11·4
‰11·6
12
12
‰11·6
56
56
72+92-52
2\7\9b2+c2-a2
2bc
45
12
12
45
35
35
142+152-132
2\14\15
b2+c2-a2
2bc
◊ABC에서 a=5, b=6, c=7일 때, 그 넓이를 구하여라.
답:6‰6
◊ABC에서 a=2, b=2, C= 일 때, 그 넓이를 구하여라.
답:‰3
두 변의 길이의 합이 8인 ◊ABC의 최 넓이를 구하여라.
답:8
π3
형성 평가
2
1
보충
3심화
기본
삼각형의 넓이문제 3
=‰3+ =
⑷ A·D·와 평행하고
꼭지점 C를 지
나는 직선을 그
어 사각형의 넓
이를 구한다. 위의 그림에서
˛ABCD=◊BEC+˛AECD이고
˛AECD는 사다리꼴이다.
˛AECD의 높이 h=‰2`sin45æ=1이다.
한편, ◊AEF에서
EF‚= = , AE‚= =
Ú EC‚= +(‰3-1)+1=
BE‚=2-AE‚=2- =
Ú ˛ABCD=◊BEC+◊AECD
= ¸BE‚ EC‚ sin120æ+ ¸(AD‚+EC‚)¸h
= +
=
방법1 교과서의 풀이와 같이 삼각함수를 이용하
여 구할 수 있다.
방법2 직선의 방정식을 이용하여 구할 수 있다.
방법3 헤론의 공식을 유도하고, 이를 이용하여
구할 수 있다.
방법4 네 점 (0, 0), (7, 0), (7, 8), (0, 8)을꼭지점으로 하는 직사각형에서 세 개의 삼
각형의 넓이를 빼서 구할 수 있다.
3+‰32
7‰3-36
6-2‰33
12
12
6-2‰33
2‰3
4‰33
1‰3
2‰3
1sin60æ
1‰3
AF‚tan60æ
120æ 135æ‰3-1
2‰2
AD
B C
E 60æ45æF G
h
3+‰32
3-‰32
⑴ B·D· 2=22+(‰3`-1)2-2\2\(‰3-1)cos120æ
=6 Ú B·D·=‰6
⑵ »ADB=Ω라 하면
cosΩ=
= Ú Ω=45æ
⑶ »BDC=135æ-45æ=90æ이므로
˛ABCD=◊BCD+◊ABD
= ‰6¸‰2¸sin90æ+ ¸2¸(‰3-1)¸sin120æ12
12
1‰2
‰6 2+(‰3-1)2-22
2¸‰6¸(‰3-1)
'fzubmfhgs nbmfx
다음 그림과 같은 사각형의 넓이를 구하려고 한다. 물음에 답하여라.
⑴ 제`2`코사인법칙을 이용하여 B·D·의 길이를 구하여라.
⑵ 제`2`코사인법칙을 이용하여 »ADB`의 크기를 구하
여라.
⑶ 사각형의 넓이를 구하여라.
⑷ 위와 다른 방법으로 사각형의 넓이를 구하여라.
120æ135æ
‰3-1
2‰2
AD
B C
1
ibslc mduewyex m6anfajgw jbrmfs uvflc
세 꼭지점의 좌표가
(0, 0), (4, 8), (7, 1)인 삼각형의 넓이를 두 가지 이상의 방법으로 구하여라.
y
xO
3
8
4 7
2
ckDdmlfuR∙anSwp goruFfuR
ckDdmlfuR∙anSwp goruFfuR
2. 삼각형에의 응용 185
éì∏ã¢Öô§ . Üûßåò íîÄô´Öô§1 사각형의 넓이
éì∏ã¢Öô§ . Üûßåò íîÄô´Öô§
2 삼각형의 넓이
244 각론
교과서185쪽
'@6XgV'@1g
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@@g
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@5g?J@Hg?75?gJ@H?g75h(Yh?O26X?e
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@@hf@@hf@@hf@@hf@@hf@@hf@@hf@@hf
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@@g?O2@@6K?f@@W26Xe@@0MI4@@f@@@@@)e
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@@g@@g@@g@@g@@g
@@@@@@@@@@@@3@gO26XgV4@@@@@@@@@)g
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?@@@?N@@@@@@@@3@gO26XgV4@@@@@@@@@)g
?@@6X?he?N@@)?he?J@@H?he?7@@=?heJ@(R'6K?h
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O20Mg?V'@g?@0MheV'g
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@@hf@@hf@@hf@@hf@@hf@@hf@@hf
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@@W26XeW2@@@6X?f@@@@@)e
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'@@@@@@@@@@@gV40Mg@@g
@@g@@g@@g@@g@@g
16`차시 Üûßåò íîÄôÖô§ íï∏âì∏ã° ãü£íìß Äúìåò
Ⅳ. 삼각함수 245
= =
Ú C=30æ
3 사인법칙의 활용
사인법칙에서
sinA= , sinB= , sinC=
이므로
sin2A+sin2B=sin2C
2+ 2= 2
Ú a2+b2=c2
따라서, C=90æ인 직각삼각형이다.
4 삼각형의 넓이
⑴ ◊ABC의 넓이= \4\5\sin60æ
= \4\5\ =5‰3
⑵ ◊ABC의 넓이= \2‰2\3\sin135æ
= \2‰2\3\ =3
5 호의 길이와 중심각의 비
호의 길이의 비가 3:4:5이면 중심각도 3:4:5로분할된다.
Ú (◊ABC의넓이)
= \20\20\sin90æ+ \20\20\sin120æ+ \20\20\sin150æ=200+100‰3+100=300+100‰3(cm2)
12
12
12
C
A
B120æ
90æ150æ
‰22
12
12
‰32
12
12
c2R
b2R
a2R
c2R
b2R
a2R
‰32
4+(4+2‰3)-24(‰3+1)
1 사인법칙의 활용
사인법칙에서
=
Ú b= ‰6
= \ \‰6=2
2 제2코사인법칙
제2`코사인법칙에서
cosC= = 22+(‰3+1)2-(‰2)22¸2¸(‰3+1)
a2+b2-c22ab
2‰3
1‰2
sin45æsin60æ
‰6sin60æ
bsin45æ
C
A
B‰6
b
45æ
60æ
186 Ⅳ. 삼각함수
◊ABC`에서 `를
A를이용하여나타내면?
bsin45æ
오른쪽 그림의 ◊ABC에서 b의 길이를
구하여라.
C
A
B‰6
b
45æ
60æ
1줄기
◊ABC`에서 sinA는 외접
원의 반지름의 길이 R와
어떤관계가있는가?
다음 등식이 성립하는 ◊ABC는 어떤 삼각형인가?
sin2A+sin2B=sin2C
3열매
C
A
B a
c bR
cosC`를 a, b, c`로 나타내
면?◊ABC에서 `a=2, b=‰3`+1, c=‰2`일 때, C`를 구하여라.2줄기
다음 그림의 삼각형에서
높이는?
다음 ◊ABC의 넓이를 구하여라.
⑴ A=60æ, b=4, c=5⑵ a=2‰2 , b=3, C=135æ
4뿌리
4
60æ
호의 길이의 비가 3:4:5일 때, 중심각의 비는?
반지름의 길이가 20cm`인 원주를 3:4:5`로 분할하는 점을 각각 A,
B, C`라 할 때, ◊ABC의 넓이를 구하여라.
5열매
jesng1 ibslc
ãôßâ°¥ Üûßåò
교과서
186
246 각론
⑵ \4\6\sin150æ=6(cm2)
4 사인법칙과 코사인법칙의 활용
⑴ a:b:c=7:5:3이므
로 a=7k, b=5k,
c=3k(k˜0)이라 하면
cosA=
= =-
Ú A=120æ
Ú sinA=sin120æ=
⑵ =2R=2\2에서
a=4sinA=4\ =2‰3
⑶ a=7k=2‰3 Ú k=
b=5k=5\ = ‰3
c=3k=3\ = ‰3
Ú (◊ABC의 넓이)
= bcsinA
= \ ‰3`\ ‰3\ = ‰3
5 사인법칙을 이용하여 삼각형의 넓이 구하기
사인법칙에서 =2R이므로
S= bcsinA= bc¸ = abc4R
a2R
12
12
asinA
4549
‰32
67
107
12
12
67
2‰37
107
2‰37
2‰37
‰32
asinA
‰32
12
(5k)2+(3k)2-(7k)22¸5k¸3k
b2+c2-a2
2bc
CB
A
abc
12
1 사인법칙의 활용
=2R이므로 =2\2
sinA= = Ú A=60æ, 120æ
2 제2코사인법칙
a2=32+42-2¸3¸4¸cos60æ=13Ú a=‰13°
3 삼각형의 넓이
⑴ \6\10\sin30æ=15(cm2)12
‰32
2‰34
2‰3sinA
asinA
◊ABC에서 a=2‰3`, 외접원의 반지름의 길이가 2`일 때, A`를 구하여라.
◊ABC에서 A=60æ, b=3, c=4일 때, a의
값을 구하여라.
다음 도형의 넓이를 구하여라.
⑴ ⑵
B C
A
10cm
6cm
30æ
CB
60æ
A
4
a
3
1
2
3
반지름의 길이가 2인 원이 내접하는 ◊ABC에서
세 변의 비가 다음과 같다.
a:b:c=7:5:3⑴ cosA와 sinA의 값을 각각 구하여라.
⑵ a`의 길이를 구하여라.
⑶ ABC`의 넓이를 구하여라.
◊ABC의 넓이를 S, 외접원의 반지름의 길이를 R`라 할 때, 다음 식이 성립
함을 증명하여라.
S= abc4R
CB
A
a
bc
4
5
2. 삼각형에의 응용 187
B C
A
4cm
6cm150æ
jesng1 ibslc
ãôßâ°¥ Üûßåò
교과서
187
Ⅳ. 삼각함수 247
⑶ tan75æ=tan(90æ-15æ)=cot15æ
=
=2+‰3
2 ⑴ Ω가 제2`사분면의 각이므로
sinΩ>0, tanΩ<0
sinΩ=‰1-c‚os2Ω‚=u1--U 2U=u U=
tanΩ= = =- 34
35
`- 45
sinΩcosΩ
35
925
45
1tan15æ1 ⑴ 다음 그림의 ◊ABC에서 피타고라스의 정
리를 이용하면
AB‚=Á8+4‚‰3 ‚=Á8+2‚‰12· ‚
=‰6`+‰2
Ú sin15æ=
⑵ cos15æ= 2+‰3‰6+‰2
1‰6+‰2
1
32
A
BD C
15
3015
kfnr jfwjf;vur
188 Ⅳ. 삼각함수
sin`Ω= , cos`Ω= , tan`Ω=
cosec`Ω= , sec`Ω= , cot`Ω=xy
rx
ry
yx
xr
yr
삼각함수의정의
= = =2R (R는 외접원의 반지름의 길이)c
sinCb
sinBa
sinA사인법칙
S= absinC= bcsinA= acsinB12
12
12
삼각형의넓이
제1`코사인법칙 제2`코사인법칙
a=bcosC+ccosB a2=b2+c2-2bccosA
b=ccosA+acosC b2=a2+c2-2accosB
c=acosB+bcosA c2=a2+b2-2abcosC
코사인법칙
반지름의 길이가 `r`인 원에서 중심각의 크기가 `Ω`인 부채꼴의 호의 길이
를 l, 넓이를 `S`라 하면
l=rΩ, S= r2Ω= rl12
12
부채꼴의호의
길이와넓이
y
xO
P(x, y)
Ωx
yr
y
xO
π-2π
3-2π
π-2-
y
xO-1
1
π-2
π3-2π
2π
y
xO-1
1
π-2π
3-2π2π
삼각함수의그래프
y=sinx
실수 전체
-1¯y¯1
2π
1, -1원점 칭
y=cosx
실수 전체
-1¯y¯1
2π
1, -1
y`축 칭
y=tanx
nπ+ (n`은 정수)를
제외한 실수 전체
실수 전체
π
없다.
원점 칭
π2정의역
치역
주기
최 ∙최소
칭성
lvamf1 ibslc A
오른쪽 그림을 이용하여 다음 값을 구하여라.
⑴ sin15æ ⑵ cos15æ⑶ tan75æ
다음 값을 구하여라.
⑴ Ω가 제`2`사분면의 각이고 cosΩ=- 일 때, sinΩ와 tanΩ`의 값
⑵ π<Ω< π이고 tanΩ=2일 때, cosΩ와 sinΩ의 값
다음 식을 간단히 하여라.
cos2Ω+cos2Ω+ +cos2(Ω+π)+cos2Ω+ π
다음 함수의 그래프를 그려라.
⑴ y= cosx ⑵ y=sin2x+1
다음 방정식과 부등식을 풀어라.(단, 0¯x<2π)
⑴ ‰2sinx+1=0 ⑵ 2cosx¯‰3
오른쪽 그림과 같이 원에 내접하는 사각형 ABCD에서 AD‚의 길이를 구하여라.
A
B
C
D
60æ
5 2
3
12
32
π2
32
45
15æ30æ
1
15æ
2 ‰3
1줄기
2뿌리
3줄기
4줄기
5뿌리
6열매
Ⅳ. 삼각함수 189
lvamf1 ibslc
?'@@@@@@@@@@h?V40M?eW@@5h
?O&@0Yh?W2@@?heO&@@@=he
O2@0M?I4@@6XgO2@0M?fI4@)X?f
?@0Me?@@@fI4)?f?N@@hf@@hf@@gO26Xe
?'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@)e?V+M
?W2@@@@6X?hW&(MeI')Xh7@H?e?N@1h@@g@@h@@g@@h3@L?e?J@5hV4)KeO&0YhI4@@0Mhe
?@@@g'@6Xg?N@@gV'@1g@@?O26X??N@@g
?'@@@@@@@@@@)?e@@g?V40M?he@@g
@@W26XeW2@@@6X?f@@@@@)e
?W&(M?I')Xf@@g?7@He?N@1f@@g?@@?f@@f@@g?3@Le?J@5f@@g?V')K?O&(Yf@@gV4@@@0Y?f@@g
?@@@f?@@@g?N@@f?N@@g@@g@@g@@@@@@@@@@g@@g@@g@@g@@g@@g@@g3@g@@gV4@@@@@@@@g
?@@@@@@@@@@@@?g?N@@g?@@?g@@g?@@?g@@g?@@?g@@g?@@?g3@g?@@?gV4@@@@@@@@@?g
?O26X?e?'@@@@@@@@@@@@@@@@@@)?e?V+Mg?@@?he
?@@?he?@@?he
?@@@e?@@?he?N@@e?@@?he@@e?@@?he@@3@gO26XgV4@@@@@@@@@)g
?'@6X?f?'@6XV'@1?f?V'@1?N@@?fN@@??@@?f
'@@@@@@@@??@@??@@?fV+M?e@@5??@@??@@?f
?J@@H??@@??@@?f?7@@e?@@??@@?fJ@@@@@@@@??@@?f
?W&@@T(M?@@??@@?fW&(MB@U??@@??@@?f
?W&(Y??3)X?@@??@@?fO&0Ye?N@1?@@??@@?f
?@0Mg@@?@@??@@?f?@@??@@?f?@@??@@?f?@@??@@?f?@@??@@?f?@@??@@?f
?@@?f 17`차시교과서
188189
248 각론
5 ⑴ ‰2sinx+1=0 Ú sinx=-
위의 그래프에서
x= π, π
⑵ 2cosx¯‰3 Ú cosx¯
위의 그래프에서
¯x¯ π
6 ◊ABC에서
AC‚2
=52+32-2¸5¸3¸cos60æ
=25+9-30\
=19이 때, AD‚=x라 하면◊ACD에서
(‰19°)2=x2+22-2¸2¸x¸cos120æ
19=x2+4-4x- x2+2x-15=0,
(x+5)(x-3)=0그런데, x>0이므로 x=3
Ú AD‚=3
12
12
603
A
BC
D2
5x
116
π6
x
y
O
23
61126
2
-1
1
‰32
74
54
x
y
O 2-1
145
47
2
21
1‰2
⑵ π<Ω< π이므로 Ω는 제`3`사분면의 각
이다. 따라서, sinΩ<0, cosΩ<0이다.
tanΩ=2이므로 오른쪽
그림에서
cosΩ=- ,
sinΩ=-
3 cos2Ω+cos2Ω+ +cos2(Ω+π)
+cos2Ω+ π=cos2Ω+(-sinΩ)2+(-cosΩ)2+(sinΩ)2
=cos2Ω+sin2Ω+cos2Ω+sin2Ω=2
4 ⑴ y= cosx는 치역이 ”yL- ¯y¯ ’,주기가 2π이므로 그래프는 다음과 같다.
⑵ y=sin2x+1의 그래프는 y=sin2x의 그
래프를 y축의 방향으로 1만큼 평행이동시킨
것이다.
y
xO
1
3-4 ππ
2
1-4 π1-2 π
x
y
O23
21
21 2
2
12
12
12
32
π2
2‰5
1‰5
y
xO-1
-2‰5
Ω
32
교과서
189
Ⅳ. 삼각함수 249
3 a2=‰32+12-2¸‰3¸1¸cos30æ
=3+1-2‰3\ =1
Ú a=1
◊ABC의 넓이= bcsinA
= \‰3\1\sin30æ
=
4 ◊OAB= absin120æ= ab
◊OAC= acsin60æ= ac
◊OBC= bcsin60æ= bc
◊OAB=◊OAC+◊OBC이므로
ab= ac+ bc
Ú = +
5 Ω는 위도이므로 0æ¯Ω¯90æ
사인법칙에서
=
sinP= sin6.5æ
¿0.7529삼각함수표에서 P¿131.2æ
Ú Ω¿180æ-131.2æ-6.5æ=42.3æ
즉, P지점의 위도는 약 42.3æ이다.
423706370
42370sinP
6370sin6.5æ
1a
1b
1c
‰34
‰34
‰34
‰34
12
‰34
12
‰34
12
‰34
12
12
‰32
1 오른쪽 그림에서
OP‚=‰42+32‚=5이므로
sinΩ= , cosΩ=- ,
tanΩ=-
2 y=3sinx의 주기
는 y=sinx의 주
기와 같으므로 2π이며 그래프는 오
른쪽 그림과 같다.
x
y
O
-3
3
23
22
43
35
45 x
y
O-3
4
5
P
190 Ⅳ. 삼각함수
lvamf1 ibslc B
원점 O와 `점 P(-3, 4)을 `잇는 `OP‚를 `동경으로
하는 각을 Ω라 할 때, sinΩ, cosΩ, tanΩ의 값을
구하여라.
y=3sinx`의 주기를 구하고, 그래프를 그려라.
◊ABC`에서 A=30æ, b=1, c=‰3`일 때, a`의 값과 삼각형의 넓이를 구하
여라.
y
xO-3
4P
Ω
1
2
3
오른쪽 그림과 같이 크기가 120æ인 »XOY의 이등
분선을 OZ‡ 라 한다. 직선 l이 OX‡, OY‡, OZ‡와 만
나는 점을 각각 A, B, C라 할 때, 다음 식을 증명
하여라.
= +
적도 상공 36000`km 의 높이에서 기상 위성이 6.5æ의 각으로 지구 북반구 P지점에서 태풍의 눈을 관측하 다. 지구의 반지름의 길이를 6370`km라 할
때, P`지점의 위도를 구하여라.
P
지구
36000km6370km
6.5æ
1b
1a
1c
a
b
cO
Z
A
B
Xl
Y
C
4
5S`지점의 위도는 Ω`이다.
Ω
S
O
A
CB
30æ‰31
A
B
C
O
Z
Y
c
a
b
l
6370km
6370km
P
36000km6.5
lvamf1 ibslc
교과서
190
250 각론
1. 태양의흑점수의주기변화
태양의 흑점의 수를 관측한 것은 매일의 값은
1818년부터, 월평균값은 1749년부터, 연평균
값은 1700년부터라고 알려져 있다. 태양 흑점
의 수는 평균 11.2년을 주기로 증감한다. 그러
나 흑점의 자성(磁性)은 그 방향이 태양의 북
반구와 남반구에서 서로 반 이다. 그리고 다
음 주기에서는 이 방향이 서로 바뀐다. 따라
서, 태양 흑점의 주기는 정확히는 11.2년의 2배인 22.4년으로 보아야 한다.
2. 심전도
심장의 박동은
교 로 일어나
는 심방과 심실
의 수축과 이완
으로 설명할 수
있다. 이 때, 활
동 전류가 흐르
는 원리를 이용해서 우리 몸밖의 두 곳에서 전
류의 흐름을 기록하면 심전도를 얻을 수 있다.
심전도는 심방의 수축에 의한 P파와 심실의 수
축에 의한 Q, R, S, T파의 변화로 나타난다.
심전도는 전극을 어느 곳에 붙이는지에 따라
달라지며, 오른쪽 팔과 왼쪽 다리에 전극을 붙
여 기록할 때 가장 큰 변화가 기록된다. 심장의
기능에 이상이 있을 경우에는 심전도의 파형이
달라지므로 심전도는 심장병의 진단에 요긴하
게 활용된다.
3. 해수면의높이
바닷가에 나가 보면 바닷물이 한시도 쉬지 않
고 계속 움직이는 것을 볼 수 있다. 때로는 잔
잔하게 움직이다가도 어떤 때는 모든 것을 집
어삼킬 듯이 거세게 몰아치기도 한다. 해수면의
주기적인 변화는 태양과 달의 인력 때문에 발생
한다.
4. 기타
자연 현상에서 볼 수 있는 주기 변화는 사막의 지
상 온도, 태양의 고도, 사람의 호흡량 등의 예가
있다.
mfz7c mfhgs nbmfx
오른쪽 사진과 같은 놀이 기구는 진자의 주기
운동을 이용한 것이다.
진자의 추가 한 번 왕복하는 데 걸리는 시간을
주기라 하며, 주기 T`는 다음과 같은 식으로 구
할 수 있다.
T=2πu U(단, l:줄의 길이`m, g:중력 가속도 9.8m/s2)
위의 식에서 알 수 있듯이 진자의 주기는 추의 무게와 진자의 운동의 폭에
관계 없이 일정하다. 다음 물음에 답하여라.
⑴ 줄의 길이가 2.45`m`의 진자의 주기를 구하여라.
⑵ 아래 그림과 같이 줄의 길이를 l, 수직선과 줄이 이루는 각의 크기를
Ω`라 할 때, 추의 높이 h`를 l과 `Ω를 이용하여 나타내어라.
⑶ 우리의 생활 주변에서 위의 놀이 기구와 같이 진자 운동을 활용한 예
를 찾아보고, 그 주기를 구하여라.
Ωl
h
lg
1
me1yex mfxng1 nbmda uvflc
Ⅳ. 삼각함수 191
진자
줄에 추를 매달아 왕복
운동을 하도록 한 장치
åìãôß âõ§ã¢ åûÄ£ íôßâì∏
<심장의 떨림과 맥박>
http://www.sunspotcycle.com/http://www.3jeong.com/astrohttp://www.physmed.snu.ac.kr/
lecture.ch8/topic8.htm/
`참고`
교과서 191쪽
íô¥Öô§ íì§â°¥ âûíî∏ Äúìåò
Ⅳ. 삼각함수 251
∙진자의 주기를 이해하고, 이를 구할 수 있는지를 평가한다.
∙진자의 위치를 각에 한 삼각함수로 나타낼 수 있는지를 평가한다.
∙진자 운동을 활용한 예를 찾고, 그 주기를 구할 수 있는지를 평가한다.
⑴ 진자의 주기 T `는
T=2πu U=2πu =π(sec)
⑵ 오른쪽 그림에서 h=OH‚-OP‚이고, OP‚=lcosΩ이므로
h=l-lcosΩ
⑶ 진자 운동을 활용한 표적인 기구로는 그네가 있다. 그네의 주기는 예를 들어 그네 줄
의 길이가 14.7m라 하면
T=2πu U=2πu =π‰6`(sec)32
14.79.8
Ω
hP
O
H
l
14
2.459.8
성취기준
모범답안
채점기준요소 역 채점 요소 배점
문제 이해
및
해결 과정
총점 10점
진자의 주기를 구할 수 있다.
추의 높이 h를 l과 Ω를 이용하여 나타낼 수 있다.
진자 운동을 활용한 예를 찾을 수 있다.
진자 운동을 활용한 기구의 주기를 구할 수 있다.
2점3점2점3점
진자의주기운동에 하여알아보고, 이를응용한생활기구를찾아본다.
íô¥Öô§ íì§â°¥ âûíî∏ Äúìåò
252 각론
평가 기준 여러 가지 각의 삼각함수를 알고 있는지 평가한다.
다음 중 cos(-Ω)와 같은 것은 어느 것인가?
① sin(-Ω) ② sin(2nπ+Ω)
③ sin -Ω ④ sin(π+Ω)
평가 기준 삼각함수의 주기와 최 값, 최소값의 뜻을 알고 있는지 평가한다.
삼각함수 y= cos(-3x)+1의 주기와 최 값, 최소값을 구하여라.
평가 기준 삼각부등식을 풀 수 있는지 평가한다.
0¯x<2π일 때, 삼각부등식 ‰2`cosx- +1¯0을 풀어라.
평가 기준 삼각함수의 뜻과 성질의 관계를 알고 있는지 평가한다.
Ω가 제2`사분면이 각이고 tanΩ=a일 때, cosΩ, sinΩ의 값을 구하여라.
평가 기준 삼각함수의 관계를 활용할 수 있는지 평가한다.
tanå, tan∫는 x2-px+q=0의 두 근이고 cotå, cot∫는 x2-rx+s=0의 두 근이라고
할 때, rs를 p, q로 나타내어라.
평가 기준 사인법칙과 코사인법칙을 알고 있는지 평가한다.
◊ABC에서 = = 일 때, cosA의 값을 구하여라.3sinC
5sinB
7sinA
π4
12
π2
1
2
3
4
5
6
Ⅳ. 삼각함수 253
cos(-Ω)=cosΩ이다. …… 2점
① sin(-Ω)=-sinΩ② sin(2nπ+Ω)=sinΩ
③ sin -Ω=cosΩ
④ sin(π+Ω)=-sinΩ
이므로 cos(-Ω)=sin -Ω …… 3점
주기는 π이다. …… 2점
또, -1¯cos(-3x)¯1이므로
- ¯ cos(-3x)¯
Ú ¯ cos(-3x)+1¯ …… 3점
따라서, 최 값은 이고, 최소값은 이다.
주어진 부등식은 cosx- ¯- 이므로
…… 1점
π¯x- ¯ π이다. …… 3점
Ú π¯x¯ π …… 1점
Ω가 제2`사분면의 각이므로 cosΩ<0, sinΩ>0,
tanΩ=a<0 …… ①
cos2Ω= = =
Ú cosΩ=- …… ②
sinΩ=cosΩ¸tanΩ=- …… ③
채점 기준
근과 계수의 관계로부터
tanå+tan∫=p, tanå¸tan∫=qcotå+cot∫=r, cotå¸cot∫=s …… ①이다.
r= + = ,
s= ¸ = …… ②
Ú rs= …… ③
채점 기준
= = = (k˜0)라 하면
사인법칙으로부터 a=7k, b=5k, c=3k이다.
…… 2점
cosA= =
=- …… 2점
sinA=‰1-c‚os2A‚
=u1- U= …… 1점‰32
14
12
(5k)2+(3k)2-(7k)22¸5k¸3k
b2+c2-a2
2bc
2Rk
3sinC
5sinB
7sinA
pq2
1q
1tan∫
1tanå
pq
1tan∫
1tanå
aÁ(1+‚a2‚
1Á1+a2‚
11+a2
11+tan2Ω
1sec2Ω
32
54
π4
34
1‰2
π4
12
32
32
12
12
12
12
12
23
π2
π2
1
2
6
5
3
4
역요소
배점채점 요소
문제 이해
및
해결 과정
1점3점1점
5점총점
삼각함수의 부호 결정 ……`①삼각함수 사이의 관계 활용 ……`②삼각함수 사이의 관계 활용 ……`③
역요소
배점채점 요소
2점2점1점
3점총점
근과 계수의 관계 ……`①삼각함수의 관계의 활용 ……`②
……`③
문제 이해 및
해결 과정
답 구하기
254 각론
삼각함수 cos- π의 값을 구하여라.
0¯x<2π일 때, cosx= 을 만족시키는 x의 값을 구하여라.
◊ABC에서 A=150æ, b=10, c=12일 때, 그 넓이를 구하여라.
12
43
함수 y=asinbx+c에서 최 값이 5, 최소값이 -1, 주기가 π일 때, 양수 a, b, c의 값
을 구하여라.
오른쪽 그림과 같이 삼각형의 한 변의 길이를 2배로 늘이고, 다
른 한 변의 길이를 반으로 줄여서 새로운 삼각형의 넓이는 처음
삼각형의 넓이의 몇 배인지 구하여라.
수학 지도서 지 추가
x
b
c
1
2
3
4
5
Ⅳ. 삼각함수 255
cos- π=cos π=cosπ+ =-cos =-
다음 그림과 같이 y=cosx의 그래프에서
cosx=
인 x의 값을 구하면
x= , π
sin150æ=sin(180æ-30æ)=sin30æ= 이므로
◊ABC의 넓이 S는
S= bcsinA
= ¸10¸12¸sin150æ
=30
12
12
12
53
π3
12
12
π3
π3
43
43
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11 44
55
22
33
a, b, c는 양수이고, 주기가 π이므로
=π Ú b=2
-1¯sin2x¯1이므로-a¯asin2x¯a이고,
-a+c¯asin2x+c¯a+c이다.
최 값이 5, 최소값이 -1이므로
-a+c=-1, a+c=5Ú a=3, c=2
처음 삼각형의 넓이를 S= bcsinx라 하면 새
로운 삼각형의 넓이 S'은
S'= ¸2b¸ csinx= bcsinx=S
이다.
즉, 새로운 삼각형의 넓이는 처음 삼각형의 넓이
의 1배이다.
12
12
12
12
2πb
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??
x
y
O
-1
1
23 3
521
256 각론
탐구 활동지 ( )반 ( )번 이름( )
탐구주제 삼각형에의 응용 학습형태 모둠 학습
학습목표 사인법칙을 이용하여 삼각형을 풀고 이를 실생활에 활용할 수 있다.
물음1 다음은 오른쪽 그림의 삼각형에서 h`의 길이를 x , y , l`로 나타낸 것
이다. `안에 알맞은 식을 써 넣어라.
◊ABC`에서 »BAC=y-x`이고, 사인법칙을 이용하면
=
이다. 따라서,
AC‚= l
이다. 또, ◊ADC에서 h=AC‚siny이므로
h= l¸siny= l
물음2 다음은 오른쪽 그림의 삼각형에서 h`의 길이를 x, y, z, l`로 나타낸
것이다. `안에 알맞은 식을 써넣어라.
단, »ABC=x , »ACB=y, »ACD=z , BC‚=l이다.
◊ABC`에서 »BAC=π- 이고 사인법칙을 이용하면
= - =
이다. 따라서,
AC‚= l
이다. 또, ◊ADC에서 h=AC‚sinz이므로
h= l¸sinz= l
물음3 위의 물음1또는 물음2를 이용하여 학교 근처의 건물이나 나무 등의 높이를 측정하여 보아라.
sinxsinzsin
sinxsin
sinxsin
lsin
lsinπ
AC‚sinx
A
C
B D
l
h
x
y z
sinxsinysin
sinxsin
sinxsin
lsin
AC‚sinx
A
BC Dl
x y
h