두 규칙을 동시에 만족하는 점들이 어떻게 놓이는지 찾기

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: 규칙 ① x+y+z=4 와 규칙 ② x−y+z=2 (비교용: 규칙 ③ x+y+z=4 와 규칙 ④ x+y+z=1)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. x=0을 규칙 ①·②에 함께 넣어 y와 z를 구하고, 그 점을 (x,y,z) 꼴로 [칸 A]에 적어 보세요.
  2. x=1, x=2에 대해 같은 방법으로 두 점을 더 구해 [칸 A]에 나란히 적어 보세요.
  3. [칸 A]의 세 점에서 y좌표만 따로 보고, 또 x와 z를 더한 값을 각각 계산해 [칸 B]에 적어 보세요.
  4. 세 점을 앞에서부터 이을 때, 이웃한 두 점의 좌표 차 (Δx,Δy,Δz)를 구해 [칸 C]에 적어 보세요.
  5. [칸 C]의 좌표 차가 서로 같은지 살펴보고, 세 점이 한 줄로 늘어서는지 아닌지를 [칸 D]에 적어 보세요.
  6. 규칙 ③ x+y+z=4 와 규칙 ④ x+y+z=1 을 함께 만족하는 점을 찾아, 있으면 [칸 E]에 적고 없으면 '없음'이라 적어 보세요.
칸 A — 규칙 ①·②를 함께 만족하는 세 점 (x,y,z)
칸 B — y좌표 · (x+z)의 값
칸 C — 이웃한 점의 좌표 차
칸 D — 한 줄인가 아닌가
칸 E — ③·④를 함께 만족하는 점
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 C]의 좌표 차가 세 곳에서 모두 같게 나왔다면, 그것은 [칸 A]의 점들이 공간에서 어떤 모양으로 놓여 있다는 뜻일까요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 차가 늘 같다는 것은 점들이 같은 방향으로 ___씩 움직인다는 뜻이므로 …

(2)규칙 ①·② 대신 여러분이 직접 고른 두 규칙(예: x+2y=3 과 y−z=1)으로 점을 여러 개 구해도 그 점들이 한 줄로 늘어설까요? 이것은 이 규칙이라서 생긴 우연일까요, 어떤 두 규칙에서도 생기는 규칙일까요? 직접 구한 점과 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 두 규칙으로 구한 점 ___ 들을 보니 …

(3)규칙 ③·④에서는 함께 만족하는 점이 [칸 E]처럼 나왔습니다. 규칙 ①·②와 무엇이 달라서 그런 차이가 생겼을지 여러분의 생각을 쓰세요. (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 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)두 규칙을 함께 만족하는 점을 정확히 구하고, 좌표 차와 배열 여부를 바르게 살핌상 · 중 · 하
해석 (40점)점들이 한 줄로 놓이는 까닭에 이유를 붙였고, 직접 고른 규칙으로 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

두 규칙을 동시에 만족하는 점들이 어떻게 놓이는지 찾기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이제 배운 용어를 정상적으로 사용해도 됩니다. 두 평면이 만나는 직선(교선)을 다룹니다.

1.두 평면 x+y+z=6 과 x−y+z=2 의 교선 위의 점을 세 개 구하시오.
2.두 평면 x+y−z=1 과 x−y+z=3 의 교선을 매개변수 t로 나타내시오.
3.두 평면 2x−y+z=3 과 x+y−z=0 의 교선의 방향벡터를 구하시오. (두 법선벡터의 외적 이용)
4.다음 두 평면의 쌍 중 교선이 존재하지 않는(평행한) 것을 고르시오. (가) x+y+z=1, 2x+2y+2z=5 (나) x+y+z=1, x−y+z=2
5.두 평면의 교선이 점 (1,1,2)를 지나고 방향벡터가 (0,1,1)일 때, 이 교선 위에서 z좌표가 5인 점을 구하시오.
정답
1. (0,2,4), (1,2,3), (2,2,2) 등 (y=2, x+z=4) 2. x=2, y=t−1, z=t (방향벡터 (0,1,1)) 3. (0,3,3) 또는 (0,1,1) 4. (가) 5. (1,4,5)
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