산정동 고1수학과외







산정동 고1수학과외, 복소수 계산을 역으로 점검한 사례
복소수 식을 계산하던 학생은 (2+i)z=3+4i에서 z를 구하며 실수부와 허수부를 각각 나누었다. 그래서 z=3/2+4i라는 답을 적었지만, 복소수의 나눗셈은 실수부와 허수부를 따로 나누는 방식으로 처리할 수 없었다.
나눗셈에서 멈춘 지점을 찾다
오류는 계산 속도가 아니라 곱셈의 역과정을 잘못 선택한 데서 생겼다. 학생은 분모의 켤레복소수 2-i를 곱해 분모를 실수로 만드는 한 가지 절차를 기준으로 다시 정리했다.
z=(3+4i)/(2+i)=(3+4i)(2-i)/5=(10+5i)/5=2+i
이후에는 식을 바로 전개하지 않고, 구한 값을 원래 식의 반대편에 대입해 어떤 중간식이 복원되는지 확인했다. (2+i)(2+i)=3+4i가 되므로 결과가 조건과 연결됨을 확인할 수 있었다.
계수의 위치를 바꾼 문제에 적용하다
다음에는 (1-2i)w=5+i에서 w를 구하게 했다. 이번에는 앞서 사용한 숫자를 바꾸는 데 그치지 않고, 허수부의 부호와 곱셈 인자의 위치를 바꾸었다.
w=(5+i)/(1-2i)=(5+i)(1+2i)/5=(3+11i)/5로 정리한 뒤, 분모의 켤레를 선택한 이유를 “분모가 1+4=5라는 실수가 되기 때문”이라고 설명했다.
새 표현에서 결과를 확인하다
- 분모가 0이 되는 경우에는 나눗셈을 할 수 없다는 조건을 먼저 확인했다.
- 계산한
w=(3+11i)/5를 원식에 다시 곱해 우변5+i가 나오는지 확인했다. - 실수부와 허수부를 따로 나누지 않고 켤레복소수를 이용했는지 풀이의 핵심 절차를 점검했다.
산정동 고1수학과외 학습에서는 답만 맞히는 것보다, 복소수 나눗셈의 역과정이 원래 식을 실제로 되살리는지 확인하는 습관을 중심에 두었다.