직각으로 엇갈린 두 선으로 만든 도형에서 마주한 변들의 균형
중등 2-2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 예제: 위3·왼4·아래2·오른5칸으로 찍은 네 점 (비교용: 직각이 아니게 한 점을 옮긴 도형)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 가로선과 세로선을 서로 직각으로 만나게 긋고, 만난 점을 O라 적으세요.
- ②O에서 위로 3칸 점 A, 왼쪽 4칸 점 B, 아래 2칸 점 C, 오른쪽 5칸 점 D를 찍고 A-B-C-D-A로 이으세요.
- ③각 변마다 가로 칸수를 두 번 곱한 값과 세로 칸수를 두 번 곱한 값을 더해 [칸 B]에 '변값'으로 적으세요.
- ④[칸 C]에 AB의 변값과 CD의 변값을 더한 값을, [칸 D]에 BC의 변값과 DA의 변값을 더한 값을 적으세요.
- ⑤[칸 C]와 [칸 D]의 결과를 비교해 같은지 다른지 확인하고 느낌표나 물음표로 표시하세요.
- ⑥이번엔 두 선이 직각이 아니게 D를 옮겨 도형을 다시 만들고, 같은 방법으로 두 짝의 값을 구해 [칸 E]에 적으세요.
칸 A — 직각으로 만난 두 선과 네 점 A·B·C·D로 만든 도형
칸 B — 네 변의 변값 (가로수 두 번 곱 + 세로수 두 번 곱)
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]와 [칸 D]가 같게 나온 것은 A·B·C·D를 그렇게 찍어서 생긴 우연일까요, 두 선을 직각으로만 만나게 하면 어떤 도형에서도 생기는 규칙일까요? 다른 네 점을 직접 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 새로 찍은 점들로 해 보니 [칸 C]는 ___, [칸 D]는 ___여서 …
(2)[칸 E]에서는 두 짝의 값이 서로 같았나요, 달랐나요? [칸 C]·[칸 D]일 때와 무엇이 달라져서 그런 결과가 나왔을지 여러분의 생각을 쓰세요. (15점)
✎ [칸 E]에서는 두 값이 ___했다. 아까와 달리 두 선이 ___게 만났기 때문에 …
(3)이 '두 짝의 값이 같다'는 관계가 성립하려면 두 선이 만나는 모양에 어떤 조건이 꼭 있어야 하나요? 한 문장으로 정리하세요. (10점)
3
성찰 — 활동을 내 것으로 만들기
30점
(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)
(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것(두 선, 그 선이 만난 모양, 오늘 발견한 관계)에 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 네 점을 정확히 찍고, 각 변의 변값과 두 짝의 합을 빠짐없이 바르게 구함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 우연/규칙 판단에 이유를 붙였고, 다른 점을 직접 골라 확인한 근거와 조건 정리가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
직각으로 엇갈린 두 선으로 만든 도형에서 마주한 변들의 균형 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.두 대각선이 서로 직교하는 사각형 ABCD에서 AB=5, BC=6, CD=7일 때, DA²의 값을 구하시오.
2.두 대각선이 서로 직교하는 사각형 ABCD에서 AB=3, CD=6, BC=5일 때, 변 DA의 길이를 구하시오.
3.두 대각선이 직교하는 사각형 ABCD에서 AB=√10, BC=√13, DA=√17일 때, CD²의 값을 구하시오.
4.좌표평면 위 네 점 A(0,4), B(−3,0), C(0,−1), D(2,0)로 만든 사각형에서 두 대각선이 직교함을 확인하고, AB²+CD²과 BC²+DA²을 각각 구해 두 값이 같음을 보이시오.
5.두 대각선이 서로 직교하는 사각형 ABCD에서 AB=7, DA=8, BC=4일 때, CD²의 값을 구하시오.
정답
1. DA² = AB²+CD²−BC² = 25+49−36 = 38
2. DA² = 9+36−25 = 20, DA = 2√5
3. CD² = BC²+DA²−AB² = 13+17−10 = 20
4. AC는 세로선·BD는 가로선이라 직교. AB²+CD²=25+5=30, BC²+DA²=10+20=30 (같음)
5. CD² = BC²+DA²−AB² = 16+64−49 = 31