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도형

심화 · 개념 하나를 원리부터 · 4단계 중 2

반으로 접거나 반 바퀴 돌렸을 때 겹치면 대칭이다.

44개의 직각삼각형 모양 타일을 돌리거나 이어 붙여 선대칭도형을 만들려고 합니다. 빈 곳에 나머지 22개의 타일을 모두 그려 선대칭도형을 완성하시오.

타일은 정사각형 칸을 한 대각선으로 나눈 직각삼각형(절반은 색칠, 절반은 흰색)입니다. 도형은 2×22 \times 2 모눈으로, 아래쪽 두 칸에는 이미 타일이 놓여 있습니다. 왼쪽 아래 칸과 오른쪽 아래 칸 모두 칸의 왼쪽 아래 절반이 색칠된 직각삼각형(대각선은 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로)입니다. 위쪽 두 칸은 비어 있습니다.

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풀이 과정
전략 그림 그리기 — 대칭은 눈으로 보는 것이므로 모눈을 그려 접는 선을 시험해 봅니다. 종이를 어떤 선을 따라 접었다고 상상하고(또는 실제로 접어 보고) 색칠된 두 부분이 서로 포개지는지 확인하는 것이 바로 이 단원의 '반으로 접거나 반 바퀴 돌렸을 때 겹치면 대칭'이라는 생각입니다. 아래쪽 타일 두 개를 그리고, 접는 선을 고른 뒤, 그 접힘이 맞으려면 위쪽 타일이 어떤 모양이어야 하는지 알아냅니다.
1STEP 1

아래쪽에 놓인 타일의 모양 설명하기

아래 두 칸은 모두 왼쪽 아래 삼각형이 칠해져 있고, 빗변은 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로 간다.

2STEP 2

세로 접는 선을 시험하고 안 됨을 확인하기

세로로 접으면 왼쪽 아래 삼각형이 오른쪽 아래가 되어 아래 줄끼리 맞지 않는다.

3STEP 3

대신 가로 접는 선 이용하기

대신 가로 가운데로 접자. 아래 칸이 곧장 위쪽 빈 칸으로 올라간다.

4STEP 4

아래쪽 타일을 위로 비추어 위쪽 타일 찾기

왼쪽 아래 삼각형을 가로선으로 뒤집으면 왼쪽 위 삼각형이 된다.

5STEP 5

완성된 도형이 스스로 포개지는지 확인하기

그 가운데 선으로 접으면 위쪽 색칠이 아래쪽 색칠에 정확히 포개진다.

정답
위쪽 두 칸 모두에 왼쪽 위가 색칠된 삼각형(빗변이 왼쪽 아래 꼭짓점에서 오른쪽 위 꼭짓점으로)을 그립니다. 그러면 도형은 가로 가운데 선에 대해 선대칭이 됩니다.
타일 2개를 빈 칸에 하나씩, 조건대로 사용했습니다. 완성된 색칠 모양(위쪽 줄은 위로, 아래쪽 줄은 아래로)은 가로 가운데 선을 사이에 둔 거울쌍이므로 정말로 대칭축을 가집니다. 색칠된 넓이는 반쪽 정사각형 4개 = 정사각형 2개로, 위아래가 균형을 이룹니다.
핵심 정리

종이를 반으로 접어 보세요. 위에 그린 모양이 아래의 짝이 되는 모양에 딱 포개져야 합니다.

  • 아래쪽에 놓인 타일의 모양 설명하기
  • 세로 접는 선을 시험하고 안 됨을 확인하기
  • 대신 가로 접는 선 이용하기
  • 아래쪽 타일을 위로 비추어 위쪽 타일 찾기
  • 완성된 도형이 스스로 포개지는지 확인하기
다음은 어디로?

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