수학 연습 · 새롭게 재해석하다
벡터 게임
이 벡터 수학 게임에서는 화살표가 ⟨24, 7⟩ 같은 수의 쌍이나 길이와 각도로 나오고, 답은 언제나 −24부터 162까지의 정수예요. 상대가 아직 제곱하고 더하는 동안 먼저 답하면 내 파이터가 공격해요.
4–99+세 · 다운로드 불필요 · 브라우저에서 바로 플레이 · 23개 언어 지원
벡터란 무엇일까요?
벡터는 크기와 방향을 함께 가진 양으로, 화살표로 그려요. 시속 20 km로 부는 바람은 북쪽으로 분다고 말하기 전까지는 그냥 빠르기예요. 방향을 말하는 순간 벡터가 돼요. 두 화살표는 길이가 같고 같은 쪽을 가리키면, 어디에서 시작하든 같은 벡터예요.
예시: ⟨24, 7⟩의 크기
- ⟨24, 7⟩을 감싼 세로줄은 그 크기, 곧 길이를 묻는 표시예요. 화살표는 옆으로 24, 위로 7만큼 가요.
- 각 성분을 제곱해요. 24 × 24 = 576이고 7 × 7 = 49예요.
- 두 제곱을 더하면 625예요. 제곱해서 625가 되는 수를 찾으면 25예요.
- 화살표의 길이는 25로, 옆으로 간 24보다 조금 길어요. 그래서 25를 입력해요.
차근차근 배우기
벡터 ⟨x, y⟩는 화살표예요: x걸음 가로로, y걸음 위로. 그 크기는 그 화살표가 처음부터 끝까지 곧장 얼마나 긴지예요.
가로 걸음과 위 걸음이 직각을 이루니, 화살표는 직각삼각형의 빗변이에요 — 그래서 길이는 √(x2 + y2), 피타고라스 정리죠. ⟨3, 4⟩라면: √(9 + 16) = √25 = 5. (길이가 늘 자연수로 떨어지게 골랐어요.)
각 부분을 제곱해 더하고, 제곱근을 구해, 길이를 입력해요.
팁과 흔한 실수
- θ = 0°를 떠올려 보세요. 화살표가 x축 위에 누워 있으니 x는 길이 r 전체예요. cos 0° = 1이니까 x는 cos와, y는 sin과 짝이에요.
- 흔한 실수는 두 성분을 그냥 더하는 거예요. ⟨12, 9⟩의 길이는 21이 아니에요. 곧은 화살표는 모서리를 가로질러 가니까요. 바르게 하면 144 + 81 = 225이고, √225 = 15예요.
- 바닥에서 벡터 덧셈을 연습해 보세요. 타일 6칸을 걷고 직각으로 돌아 8칸을 걸으면 ⟨6, 0⟩ + ⟨0, 8⟩ = ⟨6, 8⟩이에요. 출발점까지 끈을 당기면 10칸이에요.
플레이 방법
벡터는 세 가지 모습으로 나와요. |⟨21, 20⟩|은 길이 29, r=10, θ=120°, x=? 문제는 마이너스 키로 −5, ⟨7, 2⟩ · ⟨3, 9⟩는 내적 39가 답이에요. 모두 정수이니 상대보다 먼저 키패드로 입력하면 고추의 공격이 들어가고, 빠를수록 한 방이 더 세져요.
— 빠른 답변 —
벡터: 짧은 FAQ
- 두 벡터의 내적은 무엇을 알려 주나요?
- 내적은 두 벡터가 얼마나 같은 쪽을 향하는지를 수 하나로 알려 줘요. 두 벡터의 크기와 그 사이 각의 코사인을 곱한 값이에요. 각이 90°보다 작으면 양수, 직각이면 0, 더 크면 음수가 돼요. ⟨2, 6⟩과 ⟨3, −1⟩은 2 × 3 + 6 × (−1) = 0이니 서로 수직이에요. 게임에서는 성분이 모두 1부터 9까지라서 내적이 언제나 양수예요.
- 극좌표를 직교좌표로 바꾸는 방법은?
- 직교좌표를 구하려면 길이 r에 cos θ를 곱해 x를, sin θ를 곱해 y를 구해요. 극좌표는 점의 위치를 거리와 각도로, 직교좌표는 옆으로 가는 양과 위로 가는 양으로 나타내요. r = 12, θ = 30°일 때 y = 12 × sin 30° = 12 × ½ = 6이에요. 게임에서는 r이 짝수이고, 사인이나 코사인이 0, ½, 1인 각도만 나와요. 음수가 될 때도 있지만 답은 항상 정수예요.
- 벡터의 크기를 빨리 구하는 요령이 있나요?
- 가장 빠른 요령은 벡터 뒤에 숨은 피타고라스 수를 알아보는 거예요. 피타고라스 수는 앞의 두 수의 제곱의 합이 세 번째 수의 제곱과 같은 세 정수예요. 이 게임은 5, 12, 13이나 8, 15, 17 같은 다섯 쌍의 피타고라스 수나 그 배수로 모든 벡터를 만들어요. 그래서 ⟨16, 12⟩는 ⟨4, 3⟩의 4배이고, 크기는 4 × 5 = 20이에요.
- x 성분이 왜 음수로 나오나요?
- 각도가 90°를 넘으면 화살표가 출발점보다 왼쪽을 향하니, 음수 x가 맞는 답이에요. cos 120° = −½이므로 r = 8, θ = 120°일 때 x = 8 × (−½) = −4예요. 180°에서는 x가 길이 전체에 마이너스를 붙인 값이 돼요. 마이너스 키로 입력하세요. 여기서는 180°를 넘는 각도가 없어서 y가 음수가 되는 일은 없어요.
- 이 벡터 수학 게임은 무료인가요? 수업에서는 어떻게 쓰면 좋을까요?
- 네, 벡터의 세 레벨은 어느 브라우저에서나 무료이고, 가입하거나 설치할 필요가 없어요. 수업 준비 운동으로, 성분이 정수이고 길이가 정확히 13인 화살표가 몇 개인지 물어보세요. 학생들은 짝을 지어 ⟨5, 12⟩나 ⟨−13, 0⟩ 같은 화살표를 찾다가 12개를 모두 찾아내요. 한 점에서 그리면 끝점들이 원 위에 놓여요. 학교 요금제는 학생 수에 따라 요금이 매겨지고, 누가 실력이 늘고 있는지 교사용 대시보드에서 보여 줘요.
