결정 조건
💬 발문 — 학생 의견 듣기📄 학습지 2-01 +Q3 원을 결정지으려면?

점 몇 개면 원이 하나로 정해질까?

주어진 점을 모두 지나는 원을 그려 봅시다. 중심을 드래그하면 조건을 만족하도록 자동으로 조정됩니다. 점의 개수를 바꿔 가며 관찰하세요.

점의 개수중심이 있을 수 있는 곳원의 개수
1개평면 전체무수히 많음
2개두 점의 수직이등분선 위무수히 많음
3개 (일직선 아님)수직이등분선 두 개의 교점단 하나!
실생활 적용
🖥 보여주며 조작📄 학습지 2-01 +Q4 [실생활] 용접 로봇

🤖 로봇의 원형 궤적을 찾아라

용접 로봇이 원형 트랙 위의 세 지점 A(1, 7), B(−3, 5), C(5, −1) 을 터치했습니다. 이 로봇이 도는 원의 중심은 어디일까요? 중심을 드래그해 세 거리를 모두 같게 만들어 보세요.

눈대중으로 “거의” 맞출 수는 있지만, 정확히 맞았는지는 확신할 수 없습니다. 이럴 때 계산이 필요합니다. 다음 화면에서 식으로 푸는 법을 봅시다.

계산으로 풀기
✍️ 학습지에 적기📄 학습지 2-01 Q2 [예제 3] 세 점을 지나는 원

세 점을 지나는 원, 식으로 구하기

방법 ① 일반형에 대입
원의 방정식을 x² + y² + Ax + By + C = 0 으로 놓고 세 점을 대입 → A, B, C 에 대한 연립일차방정식 3개를 풉니다. 미지수가 3개, 식이 3개 — 깔끔하게 하나로 정해지죠.
방법 ② 수직이등분선의 교점
중심을 (x, y) 로 놓고 “A까지 거리 = B까지 거리”, “B까지 거리 = C까지 거리” 를 세웁니다. 제곱해서 정리하면 일차식 두 개가 나오고(제곱항이 지워짐!), 그 교점이 중심입니다.
A(1, 7), B(−3, 5), C(5, −1)  →  중심 (1, 2), 반지름 5

일반형으로 쓰면 3x² + 3y² − 2x − 10y − 78 = 0 입니다. 세 점을 대입해 정말 0 이 되는지 직접 확인해 보세요.

왜 제곱항이 지워질까? “A까지 거리² = B까지 거리²” 에서 양변 모두 x² + y² 을 갖고 있어 빼면 사라집니다. 그래서 이차식이 일차식으로 바뀌고, 그 일차식이 바로 수직이등분선의 방정식이에요.

아래 ‘내 생각 적기’ 칸에 정리해 보세요.
(1) 원을 하나로 결정하려면 왜 점 3개가 필요한지, 수직이등분선으로 설명하세요.
(2) 세 점이 한 직선 위에 있으면 어떻게 될까요? 왜 그럴까요?
(3) A(1, 7), B(−3, 5), C(5, −1) 을 지나는 원의 방정식을 직접 계산해 구하세요.

확장 탐구
🖥 보여주며 조작

🔭 더 넓게, 더 깊게

배운 것을 옆으로(다른 분야와 잇기) 그리고 아래로(더 근본적인 이유로) 넓혀 봅시다.

↔ 수평 확장 · 어디에 쓰일까

GPS 는 위성 세 개까지의 거리로 내 위치를 찾습니다(삼변측량). 지진의 진앙도 관측소 세 곳의 거리로 정하고, 깨진 접시 조각으로 원래 지름을 복원하는 고고학도 같은 원리예요.

↕ 수직 확장 · 더 근본으로

세 점을 지나는 원의 중심을 외심이라 합니다. 삼각형에는 외심·내심·무게중심·수심이 있는데, 놀랍게도 외심·무게중심·수심 셋은 항상 한 직선 위에 있습니다(오일러 선).

🧗 도전 질문
① 점이 4개 주어지면 대개 그 넷을 모두 지나는 원은 없습니다. 왜 그럴까요? (미지수 개수와 식 개수를 세어 보세요)
② x² + y² + Ax + By + C = 0 이 원이 되지 못하는 경우는 언제인가요? 완전제곱으로 고쳐 조건을 구해 보세요.

막히면 ‘AI 질문’ 탭에서 힌트를 얻어도 좋아요.

마무리

✍️ 오늘 수업 자유 기록

오늘 수업에서 새로 알게 된 것, 아직 헷갈리는 것, 더 알고 싶은 것을 아래 기록칸에 자유롭게 남겨 보세요. 짧아도 좋습니다.

글로 써도 되고, 공책에 쓴 것을 사진으로 찍어 올려도 됩니다. 선생님은 이 기록을 읽고 다음 수업을 준비합니다.
✓