밖의 한 점에서 공에 곧게 그은 막대의 길이

기하와 벡터 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

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: 공(한가운데 (0,0,0), 크기 3)과 바깥 점 P(0, 0, 5) (비교용: P를 (0, 0, 4)로 옮긴 경우)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 공(한가운데 (0,0,0), 크기 3)과 바깥 점 P(0, 0, 5)의 값을 [칸 A]에 적으세요.
  2. 점 P에서 한가운데까지 거리 d를 재어 [칸 B]에 적으세요.
  3. d가 공의 크기 3보다 큰지 확인해 [칸 C]에 적으세요(커야 바깥 점입니다).
  4. P에서 공에 곧게 그은 막대가 닿는 자리에서 크기 막대와 직각을 이루도록 그림을 [칸 D]에 그리세요.
  5. 빗변이 d, 한 변이 크기인 직각삼각형에서 남은 변(막대 길이)을 √(d²−크기²)로 계산해 [칸 E]에 적으세요.
  6. 점 P를 (0, 0, 4)로 옮기면 d=4가 됩니다. 막대 길이를 다시 계산해 [칸 E]에 이어 적으세요.
칸 A — 공의 값과 바깥 점 P
칸 B — P에서 한가운데까지 거리 d
칸 C — d와 크기 견줌
칸 D — 직각삼각형 그림
칸 E — 막대 길이 · P 옮긴 뒤
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)곧게 그은 막대의 길이가 왜 √(d²−크기²)로 나오는지, 닿는 자리의 직각을 떠올려 자기 말로 쓰세요. (15점)

✎ 막대는 닿는 자리에서 크기 막대와 직각을 이루므로, 세 변이 ___를 이루어 …

(2)P에서 어느 방향으로 막대를 곧게 긋든 그 길이가 늘 같을까요? 우연일까요 규칙일까요? 다른 방향으로 확인해 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙)에 걸겠다. 내가 잡은 다른 방향으로 재어 보니 …

(3)점 P가 한가운데에 가까워지면(⑥) 막대 길이가 어떻게 변했나요? 왜 그런지 쓰세요. (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 해 보는 사람에게 나라면 어떤 차례로 시킬지 쓰고, 왜 그 차례인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 빼도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)거리 d를 바르게 재고, 직각 관계를 이용해 막대 길이를 옳게 냄상 · 중 · 하
해석 (40점)관찰한 결과의 까닭을 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 다른 방향으로 옳은지 확인함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 차례를 스스로 다시 세우고, 자신의 경험에 알맞은 이름을 이어 붙임상 · 중 · 하
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연습 문제

밖의 한 점에서 공에 곧게 그은 막대의 길이 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.점 P(0, 0, 5)에서 구 x²+y²+z²=9 에 그은 접선의 길이를 구하시오.
2.점 A(6, 0, 0)에서 구 x²+y²+z²=4 에 그은 접선의 길이를 구하시오.
3.점 P(2, 3, 6)에서 구 x²+y²+z²=4 에 그은 접선의 길이를 구하시오.
4.점 P(0, 0, k)에서 구 x²+y²+z²=9 에 그은 접선의 길이가 4일 때, 양수 k를 구하시오.
5.점 P(5, 0, 0)에서 구 (x-1)²+y²+z²=4 에 그은 접선의 길이를 구하시오.
정답
1. 4 2. 4√2 3. 3√5 4. k=5 5. 2√3
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