2022 REVISED CURRICULUM · MIDDLE SCHOOL

중학교 3학년
2학기 수학

비율로 길이를 구하고, 원과 자료의 관계를 읽습니다

삼각비로 측정하기 어려운 길이와 넓이를 구하고, 현·접선·원주각으로 원의 성질을 설명합니다. 표준편차·상자그림·산점도로 자료의 분포와 두 변량의 관계를 해석합니다.

3개 대단원20개 핵심 개념전체 개념 시각화

SEMESTER MIND MAP

중3 2학기 전체 마인드맵

각과 길이의 비, 원의 각 관계, 자료의 분포를 하나의 흐름으로 연결합니다.
  1. 1각을 비로 표현사인·코사인·탄젠트
  2. 2길이와 넓이 측정수선과 삼각비 활용
  3. 3원의 관계 추론현·접선·원주각
  4. 4자료의 분포 해석표준편차·상자그림·산점도
01

TRIGONOMETRIC RATIOS

삼각비

닮은 직각삼각형에서 일정하게 유지되는 변의 비를 정의하고, 이를 이용해 길이와 넓이를 구합니다.

이 단원의 학습목표

  1. 1직각삼각형에서 사인·코사인·탄젠트의 뜻을 이해한다.
  2. 2특수한 각과 임의의 예각의 삼각비를 구하고 관계를 설명한다.
  3. 3삼각비를 이용해 삼각형과 사각형의 길이·높이·넓이를 구한다.
01

삼각비의 뜻

삼각비의 뜻 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

직각삼각형에서 한 예각 AA를 기준으로 마주 보는 변을 높이, 예각에 붙어 있는 변을 밑변, 직각의 맞은편을 빗변이라고 합니다.

같은 예각을 가진 직각삼각형은 서로 닮음이므로 세 삼각비는 삼각형의 크기가 아니라 각의 크기에 따라 정해집니다.

sinA=높이빗변,cosA=밑변빗변\sin A=\frac{\text{높이}}{\text{빗변}},\qquad\cos A=\frac{\text{밑변}}{\text{빗변}}
tanA=높이밑변\tan A=\frac{\text{높이}}{\text{밑변}}
02

30°·45°·60°의 삼각비

30°·45°·60°의 삼각비 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

정삼각형을 반으로 나눈 직각삼각형과 직각이등변삼각형의 변의 비를 이용하면 특수한 각의 삼각비를 정확히 구할 수 있습니다.

sin30=12,cos30=32,tan30=33\sin30^\circ=\frac12,\quad\cos30^\circ=\frac{\sqrt3}{2},\quad\tan30^\circ=\frac{\sqrt3}{3}
sin45=cos45=22,tan45=1\sin45^\circ=\cos45^\circ=\frac{\sqrt2}{2},\quad\tan45^\circ=1
sin60=32,cos60=12,tan60=3\sin60^\circ=\frac{\sqrt3}{2},\quad\cos60^\circ=\frac12,\quad\tan60^\circ=\sqrt3
03

서로 여각인 각의 삼각비

서로 여각인 각의 삼각비 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

직각삼각형의 두 예각의 합은 9090^\circ입니다. 한 각에서 높이였던 변은 다른 각에서 밑변이 되므로 사인과 코사인이 서로 바뀝니다.

sin(90A)=cosA\sin(90^\circ-A)=\cos A
cos(90A)=sinA\cos(90^\circ-A)=\sin A
tanA=sinAcosA\tan A=\frac{\sin A}{\cos A}
04

임의의 예각의 삼각비

임의의 예각의 삼각비 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

특수한 각이 아닌 예각도 반지름이 1인 사분원이나 삼각비의 표를 이용해 근삿값을 구할 수 있습니다.

0<A<900^\circ<A<90^\circ에서 AA가 커지면 sinA\sin AtanA\tan A는 커지고 cosA\cos A는 작아집니다.

sinA=높이,cosA=밑변(빗변=1)\sin A=\text{높이},\qquad\cos A=\text{밑변}\quad(\text{빗변}=1)
tanA=sinAcosA\tan A=\frac{\sin A}{\cos A}
05

직각삼각형의 길이

직각삼각형의 길이 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

한 예각과 한 변의 길이를 알면 구하려는 변과 주어진 변을 동시에 포함하는 삼각비를 선택합니다.

a=bsinA,c=bcosAa=b\sin A,\qquad c=b\cos A
a=ctanA,b=ccosAa=c\tan A,\qquad b=\frac{c}{\cos A}
06

일반 삼각형의 길이와 높이

일반 삼각형의 길이와 높이 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

일반 삼각형에서는 꼭짓점에서 대변 또는 대변의 연장선에 수선을 내려 직각삼각형으로 바꿉니다.

수선의 발이 삼각형 내부인지 외부인지에 따라 길이를 더할지 뺄지 달라집니다.

h=csinB=bsinCh=c\sin B=b\sin C
밑변=ccosB+bcosC(예각인 경우)\text{밑변}=c\cos B+b\cos C\quad(\text{예각인 경우})
07

삼각형과 사각형의 넓이

삼각형과 사각형의 넓이 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

두 변의 길이와 그 끼인각을 알면 한 변에 사인을 곱해 높이를 만들 수 있습니다.

사각형은 대각선으로 두 삼각형으로 나누거나 두 대각선과 그 끼인각을 이용합니다.

S=12acsinBS_{\triangle}=\frac12ac\sin B
S평행사변형=absinθS_{\text{평행사변형}}=ab\sin\theta
S사각형=12pqsinθ(p,q:두 대각선)S_{\text{사각형}}=\frac12pq\sin\theta\quad(p,q:\text{두 대각선})
02

PROPERTIES OF CIRCLES

원의 성질

현·접선·원주각의 관계를 합동과 각의 성질로 설명하고, 원 안팎의 길이와 각을 구합니다.

이 단원의 학습목표

  1. 1원의 중심과 현의 수직 관계를 이용해 현의 길이를 구한다.
  2. 2접선과 반지름, 한 점에서 그은 두 접선의 성질을 이해한다.
  3. 3원주각과 중심각, 원에 내접하는 사각형과 접선·현의 각 관계를 활용한다.
01

현의 수직이등분선

현의 수직이등분선 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

원의 중심에서 현에 내린 수선은 그 현을 이등분합니다. 반대로 현의 수직이등분선은 원의 중심을 지납니다.

OMABAM=MBOM\perp AB\Rightarrow AM=MB
AM=MB, OMABO는 원의 중심을 지나는 직선 위AM=MB,\ OM\perp AB\Rightarrow O\text{는 원의 중심을 지나는 직선 위}
02

현의 길이와 중심까지의 거리

현의 길이와 중심까지의 거리 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

한 원에서 중심으로부터 같은 거리에 있는 두 현의 길이는 같고, 길이가 같은 두 현은 중심으로부터 같은 거리에 있습니다.

OM=ONAB=CDOM=ON\Longleftrightarrow AB=CD
(AB2)2+OM2=r2\left(\frac{AB}{2}\right)^2+OM^2=r^2
03

접선과 반지름

접선과 반지름 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

원의 접선은 접점에서 그은 반지름과 수직입니다. 직각삼각형이 만들어지므로 피타고라스 정리를 함께 사용하는 경우가 많습니다.

OTOT\perp\ell
PT2=PO2r2PT^2=PO^2-r^2
04

접선의 길이

접선의 길이 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

원 밖의 한 점에서 그은 두 접선의 길이는 같습니다. 두 직각삼각형의 RHS 합동으로 설명할 수 있습니다.

PA=PBPA=PB
PAO=PBO=90\angle PAO=\angle PBO=90^\circ
05

내접원과 외접사각형

내접원과 외접사각형 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

삼각형의 내접원이 각 변과 만나는 접점을 표시하면 같은 꼭짓점에서 그은 두 접선의 길이가 같습니다.

원에 외접하는 사각형에서는 서로 마주 보는 두 쌍의 변의 길이의 합이 같습니다.

AD=AF,BD=BE,CE=CFAD=AF,\quad BD=BE,\quad CE=CF
AB+CD=AD+BCAB+CD=AD+BC
S=rs(r:내접원 반지름, s:반둘레)S_{\triangle}=rs\quad(r:\text{내접원 반지름},\ s:\text{반둘레})
06

원주각과 중심각

원주각과 중심각 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

같은 호를 바라보는 원주각은 중심각의 절반이며, 같은 호에 대한 원주각의 크기는 모두 같습니다.

APB=12AOB\angle APB=\frac12\angle AOB
AB가 같으면 APB=AQB\overset{\frown}{AB}\text{가 같으면 }\angle APB=\angle AQB
AB가 지름이면 APB=90AB\text{가 지름이면 }\angle APB=90^\circ
07

원에 내접하는 사각형

원에 내접하는 사각형 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

원에 내접하는 사각형은 한 쌍의 대각의 합이 180180^\circ입니다. 한 외각은 이웃한 내각의 대각과 같습니다.

A+C=180,B+D=180\angle A+\angle C=180^\circ,\qquad\angle B+\angle D=180^\circ
DCE=DAB\angle DCE=\angle DAB
08

접선과 현이 이루는 각

접선과 현이 이루는 각 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

접선과 접점을 지나는 현이 이루는 각은 그 각의 내부에 있는 호에 대한 원주각과 같습니다.

BAT=BCA\angle BAT=\angle BCA
BAT=12BOA\angle BAT=\frac12\angle BOA
03

DATA & CORRELATION

통계

평균만으로 드러나지 않는 자료의 흩어진 정도를 수치와 그림으로 비교하고 두 변량의 관계를 해석합니다.

이 단원의 학습목표

  1. 1편차·분산·표준편차의 뜻을 이해하고 계산한다.
  2. 2사분위수와 상자그림을 이용해 여러 자료의 분포를 비교한다.
  3. 3산점도에서 양·음·무상관의 경향과 상관관계의 강도를 해석한다.
01

산포도와 편차

산포도와 편차 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

자료가 대푯값을 중심으로 흩어진 정도를 산포도라고 합니다. 각 변량에서 평균을 뺀 값이 편차입니다.

di=xixˉd_i=x_i-\bar{x}
d1+d2++dn=0d_1+d_2+\cdots+d_n=0
02

분산과 표준편차

분산과 표준편차 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

편차를 그대로 더하면 항상 0이 되므로 편차를 제곱한 뒤 평균을 냅니다. 분산의 음이 아닌 제곱근이 표준편차입니다.

V=(x1xˉ)2++(xnxˉ)2nV=\frac{(x_1-\bar{x})^2+\cdots+(x_n-\bar{x})^2}{n}
σ=V\sigma=\sqrt{V}
03

자료의 변환과 산포 비교

자료의 변환과 산포 비교 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

모든 변량에 같은 수를 더하면 평균은 그만큼 바뀌지만 편차와 분산은 바뀌지 않습니다.

모든 변량에 같은 수를 곱하면 표준편차는 그 수의 절댓값만큼, 분산은 그 수의 제곱만큼 바뀝니다.

yi=xi+ayˉ=xˉ+a,Vy=Vxy_i=x_i+a\Rightarrow\bar{y}=\bar{x}+a,\quad V_y=V_x
yi=bxiyˉ=bxˉ,Vy=b2Vx,σy=bσxy_i=bx_i\Rightarrow\bar{y}=b\bar{x},\quad V_y=b^2V_x,\quad\sigma_y=|b|\sigma_x
04

사분위수와 상자그림

사분위수와 상자그림 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

자료를 작은 값부터 나열하여 중앙값 Q2Q_2를 구하고, 아래쪽 절반과 위쪽 절반의 중앙값을 각각 Q1,Q3Q_1,Q_3로 정합니다.

상자그림은 최솟값, 세 사분위수, 최댓값을 한눈에 보여 줍니다.

사분위수 범위=Q3Q1\text{사분위수 범위}=Q_3-Q_1
minQ1Q2Q3max\min\le Q_1\le Q_2\le Q_3\le\max
05

산점도와 상관관계

산점도와 상관관계 개념을 설명하는 수학 도식
식과 도형·자료의 관계를 그림에서 먼저 확인해 보세요.

두 변량의 순서쌍 (x,y)(x,y)를 좌표평면에 나타낸 그림이 산점도입니다. 점의 전체적인 방향으로 상관관계의 종류와 강도를 판단합니다.

x, y: 양의 상관관계x\uparrow,\ y\uparrow:\text{ 양의 상관관계}
x, y: 음의 상관관계x\uparrow,\ y\downarrow:\text{ 음의 상관관계}
  • 점들이 한 직선 가까이에 모일수록 상관관계가 강합니다.
  • 상관관계가 있다고 해서 한 변량이 다른 변량의 원인이라는 뜻은 아닙니다.

SEMESTER REVIEW

각을 비로 바꾸어 길이를 측정하고,
원의 관계와 자료의 분포를 논리적으로 해석합니다.

삼각비길이⋅넓이원의 성질산포와 상관관계\text{삼각비}\rightarrow\text{길이·넓이}\rightarrow\text{원의 성질}\rightarrow\text{산포와 상관관계}
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