2026년 9월 고2 학력평가 수학 10번 문제 해설 (사인법칙)


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10

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3점
2026년 09월 고2 전국연합학력평가 · 수학
  • 수학Ⅰ · 삼각함수
  • 사인법칙
  • 외접원의 반지름
  • 피타고라스 정리의 역
  • 비례상수 k로 놓기
2026년 09월 고2 학력평가 10번 문제

해설을 보기 전에 위 문제를 한 번 더 풀어보세요. 아래 핵심 내용만 확인해도 실마리가 잡힙니다.

출제의도

이 문항은 사인으로 주어진 두 조건을 세 변의 길이 조건으로 번역하는 문제입니다. 넓이를 구하려면 각이 아니라 변이 필요하고, 각과 변을 잇는 다리는 사인법칙 하나뿐입니다. 사인법칙을 sin A = a/(2R) 꼴로 뒤집어 쓰면 두 조건이 각각 변의 비와 변의 제곱 관계로 바뀝니다.

10번에 배치된 이유는 조건의 역할 분담에 있습니다. 첫 조건은 두 변의 비만 주고 크기는 정해 주지 않으며, 두 번째 조건은 삼각형의 모양(직각)을 정해 줍니다. 크기를 확정하는 정보는 문제 첫 줄의 반지름 5뿐이고, 이 세 정보를 순서대로 써야 넓이가 하나로 결정됩니다. 어느 하나라도 빠뜨리면 답이 상수배만큼 어긋납니다.

풀이에 필요한 핵심 내용

① 사인법칙 — 분모는 2R
a/sin A = b/sin B = c/sin C = 2R = 10
반지름이 5이므로 이 값은 5가 아니라 지름 10입니다. 세 변을 sin A = a/10 처럼 한꺼번에 표현해 두면 이후 계산이 전부 변으로만 진행됩니다.
② 사인의 비 = 마주보는 변의 비
sin A / sin B = (a/10) / (b/10) = a/b = 3/4
분모의 10이 약분되므로 첫 조건은 곧 a : b = 3 : 4입니다. 비만 주어졌으니 a = 3k, b = 4k (k > 0)로 놓으세요.
③ 사인의 제곱 조건 → 피타고라스
sin²A + sin²B = sin²C ⟹ a² + b² = c²
양변에 10²을 곱하면 사인이 전부 변으로 바뀝니다. 피타고라스 정리의 역에 의해 이 삼각형은 ∠C = 90°인 직각삼각형입니다.
④ 직각삼각형의 빗변 = 외접원의 지름
c = 5k = 10 ⟹ k = 2
∠C가 직각이므로 마주보는 c가 빗변이고, 빗변은 외접원의 지름과 같습니다. 여기서 k가 확정되고 넓이는 두 직각변의 곱의 절반으로 끝납니다.
정답 확인

정답 ③   삼각형 ABC의 넓이 = 24

상세 해설

2026년 09월 고2 학력평가 10번 상세 해설 1

더 빠른 풀이 · 3 : 4 : 5를 먼저 알아채기

변을 하나씩 구하지 않고, 세 변의 비를 통째로 읽어 버리면 계산이 세 줄로 끝납니다.

1단계 첫 조건에서 a : b = 3 : 4, 두 번째 조건에서 a² + b² = c²입니다. 3² + 4² = 5²이므로 세 변의 비는 3 : 4 : 5로 즉시 확정됩니다.
2단계 가장 긴 변 c가 빗변이자 외접원의 지름이므로 c = 10입니다. 비가 5인 자리에 10이 들어갔으니 배율은 2이고, 나머지 두 변은 6과 8입니다.
3단계 직각을 낀 두 변이 6, 8이므로 넓이는 두 변의 곱의 절반입니다. 사인값을 따로 구할 필요가 없습니다.

이 방법은 사인 조건이 정수비로 떨어질 때만 통하지만, 학력평가의 3점 사인법칙 문항은 대부분 3 : 4 : 5나 5 : 12 : 13처럼 익숙한 비로 설계됩니다. 두 조건을 보자마자 정수비를 의심하는 습관이 시간을 벌어줍니다.

실수를 줄이는 노하우

  • 사인법칙의 분모는 2R = 10입니다. 반지름 5를 그대로 넣으면 세 변이 3, 4, 5가 되어 넓이가 6이 되고, 선지에 없는 값이 나옵니다. 답이 선지에 없으면 이 자리부터 확인하세요.
  • sin A / sin B = 3/4은 a/b = 3/4입니다. 사인법칙을 sin A = 10/a 로 거꾸로 세우면 비가 뒤집혀 a : b = 4 : 3이 됩니다. 이 문항은 넓이가 같아 결과가 우연히 일치하지만, 같은 실수를 각의 크기를 묻는 문항에서 하면 그대로 틀립니다.
  • 직각인 각은 ∠C입니다. sin²A + sin²B = sin²C에서 제곱의 합이 되는 쪽이 아니라 홀로 남은 쪽이 직각입니다. ∠A를 직각으로 잡으면 빗변이 a가 되어 6이 지름이라는 잘못된 식으로 흘러갑니다.
  • 비례상수 k를 잡았으면 반드시 k의 값까지 구하고 넘어가세요. a = 3k, b = 4k 상태에서 넓이를 6k²으로만 써 두고 k = 2 대입을 잊으면 6이나 12 같은 값에서 멈춥니다.
  • 넓이 공식에 넣을 두 변은 직각을 낀 6과 8입니다. 빗변 10을 섞어 (1/2) × 8 × 10처럼 계산하면 40이 나옵니다. 넓이를 구하기 전에 어느 변이 빗변인지 그림에 표시해 두세요.

풀이 영상

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