두 방향 화살표가 나란한지 직각인지 가려내기

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: 화살표 ㉮=(1,2,−1) 와 ㉯=(2,4,−2) (비교용: 화살표 ㉰=(1,0,1) 와 ㉱=(1,0,−1))

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 두 화살표 ㉮=(1,2,−1), ㉯=(2,4,−2)에서 ㉯의 각 수를 ㉮의 같은 자리 수로 나눈 세 비를 [칸 A]에 적어 보세요.
  2. [칸 A]의 세 비가 모두 같은지 살펴보고, 같으면 '나란함'을 [칸 B]에 적어 보세요.
  3. 다른 두 화살표 ㉰=(1,0,1), ㉱=(1,0,−1)의 같은 자리 수끼리 곱해 셋을 더한 값을 [칸 C]에 적어 보세요.
  4. [칸 C]의 값이 0인지 살펴보고, 0이면 '직각'을 [칸 D]에 적어 보세요.
  5. ㉲=(1,1,1), ㉳=(1,2,3)에 대해 ①의 세 비와 ③의 곱해더한값을 모두 구해 [칸 E]에 적어 보세요.
  6. [칸 E]의 결과로 ㉲·㉳가 '나란함'인지 '직각'인지, 아니면 어느 쪽도 아닌지를 [칸 E] 옆에 판정해 적어 보세요.
칸 A — ㉯÷㉮의 세 비
칸 B — 같은 자리 곱해 더한 값 (㉰·㉱)
칸 C — ㉮·㉯ 판정 (나란함?)
칸 D — ㉰·㉱ 판정 (직각?)
칸 E — ㉲·㉳의 비·곱해더한값과 판정
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)㉮의 세 수를 모두 3배로 늘여도 ㉯와의 '나란함' 판정이 바뀌지 않을까요? 또 곱해더한값으로 하는 '직각' 판정은 어떨까요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 비는 모든 자리를 함께 늘여도 ___지 않으므로 …

(2)여러분이 직접 두 화살표를 골라, 한 화살표의 각 수를 상수배로 만들어 짝을 지어 보세요. 이때 세 비는 항상 같게 나올까요? 이것은 이 화살표라서 생긴 우연일까요, 상수배로 만든 어떤 짝에서도 생기는 규칙일까요? 직접 만든 짝과 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 만든 짝 ___, ___로 비를 구해 보니 …

(3)㉲·㉳는 세 비도 다르고 곱해더한값도 0이 아니라 어느 쪽도 아니었습니다. ㉮·㉯나 ㉰·㉱와 무엇 때문에 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)세 비와 곱해더한 값을 정확히 구하고, 나란함·직각·어느 쪽도 아님을 바르게 판정함상 · 중 · 하
해석 (40점)상수배에도 판정이 유지되는 까닭에 이유를 붙였고, 직접 만든 짝으로 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 방향 화살표가 나란한지 직각인지 가려내기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이제 배운 용어를 정상적으로 사용해도 됩니다. 두 평면의 평행·수직은 두 법선벡터로 판정합니다.

1.두 평면 x+2y−z=1 과 2x+4y−2z=5 의 위치 관계(평행/수직/그 외)를 말하시오.
2.두 평면 x−y+2z=1 과 x+y=3 의 위치 관계(평행/수직/그 외)를 말하시오.
3.두 평면 ax+3y+z=1 과 2x+6y+2z=5 가 평행할 때, 상수 a의 값을 구하시오.
4.두 평면 x+ay+z=0 과 2x+y−z=1 이 수직일 때, 상수 a의 값을 구하시오.
5.두 평면 x+y+z=1 과 x−2y+3z=4 의 위치 관계를 말하시오.
정답
1. 평행 (법선벡터 (1,2,−1) ∥ (2,4,−2), 상수항 비는 다름) 2. 수직 (법선벡터 (1,−1,2)·(1,1,0)=0) 3. a=1 4. a=−1 5. 평행도 수직도 아니다 (법선벡터가 상수배가 아니고, 내적 2≠0)
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