서로 다른 세 점인데, 평면은 하나로 정해지지 않는다

A(0,0,0), B(2,0,0), C(4,0,0)는 서로 다르지만 x축 위입니다. z=0과 y=0 평면에 모두 속해 평면은 하나가 아닙니다. C=(0,1,0)으로 바꾸면 한 직선 위에 있지 않아 z=0 하나로 정해집니다.

A(0,0,0),B(2,0,0),C(4,0,0)A(0,0,0),\qquad B(2,0,0),\qquad C(4,0,0)

서로 다른 세 점이므로 이들을 포함하는 평면이 하나라는 답안을 검토하자.

세 점은 모두 x축 위다. z=0과 y=0이라는 서로 다른 두 평면이 모두 세 점을 포함한다. y=kz도 모든 실수 k에서 같은 세 점을 포함하므로 평면은 하나로 정해지지 않는다.

필요한 조건은 ‘한 직선 위에 있지 않은 서로 다른 세 점’이다. 점의 개수와 배치를 각각 확인해야 한다. C를(0,1,0)으로 바꾸면 x축 밖의 점이 되어 세 점을 포함하는 평면은 z=0 하나다.

점들이 서로 다르다는 확인을 지우지 않고 일직선인지 한 칸을 더 보게 하자. 유일성을 부정할 때는 ‘아닐 수도 있다’만 쓰기보다 실제 두 평면식을 제시하게 한다.

출처·착안: Mark Chubb, 「Targeted Instruction」. 문항과 예시 답안은 새로 작성했다.