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수완동과외에서 정리하는 조각함수 경계의 미분가능성

학생의 풀이 기록에는 다음과 같이 적혀 있었다.

“x=1에서 연속이어야 하므로 a+b=4이다. 따라서 a=1, b=3으로 정한다.”

연속 조건만으로 두 매개변수의 값을 모두 정한 것이 오류의 출발점이다. 미분가능성은 연속성보다 강한 조건이므로, 경계에서 좌우도함수까지 비교해야 한다.

주어진 문제와 첫 번째 판단

함수

f(x)= 2x가 아니라 ax+b (x<1),
x²+3 (x≥1)

가 x=1에서 미분가능하도록 하는 a, b를 구해 보자.

연속 조건

미분가능하면 반드시 연속이어야 한다. 따라서

limx→1−f(x)=a+b, f(1)=1²+3=4

이므로

a+b=4

좌우미분계수 조건

왼쪽 식 ax+b의 도함수는 a이고, 오른쪽 식 x²+3의 도함수는 2x이다. x=1에서

왼쪽 미분계수=a, 오른쪽 미분계수=2

이므로 미분가능하려면

a=2

두 조건을 함께 사용하면

a=2, b=2

를 얻는다.

왜 연속 조건만으로는 부족한가

a+b=4는 가능한 조합을 하나로 정하지 않는다. 예를 들어 (a,b)=(1,3), (a,b)=(3,1)도 모두 연속 조건을 만족한다.

하지만 좌우도함수를 비교하면 왼쪽 기울기는 a이고 오른쪽 기울기는 2이므로, a가 2가 아닌 경우에는 x=1에서 꺾임이 생긴다. 따라서 연속 조건은 함수값을 맞추는 조건이고, 미분가능 조건은 기울기까지 맞추는 조건이다.

최종 검증

a=2, b=2를 대입하면 왼쪽 식은 2x+2가 된다.

왼쪽 극한은 2·1+2=4이고 f(1)=4이므로 연속이다. 또한 왼쪽 도함수는 2, 오른쪽 도함수는 2x이므로 x=1에서 모두 2이다.

따라서 함수는 x=1에서 미분가능하고, 정답은 a=2, b=2이다.

풀이를 판별하는 기준

  • 먼저 경계에서 함수값의 좌우 일치를 확인한다.
  • 그다음 좌우미분계수가 같은지 계산한다.
  • 매개변수가 두 개라면 독립적인 조건도 두 개 필요한지 점검한다.

수완고등학교나 명진고등학교 내신 문제에서도 조각함수의 경계 조건은 같은 방식으로 판단할 수 있다. 핵심은 “연속이면 미분가능하다”가 아니라 “미분가능하려면 연속이어야 하며, 좌우도함수도 일치해야 한다”는 점이다.

한 단원의 개념들이 따로 기억될 때

정의, 성질, 예제를 각각 외운 뒤 연결하지 못한다면 예제의 한 줄이 어떤 성질을 사용했는지 표시해 보세요. 개념 정리표를 크게 만드는 것보다 실제 풀이와 연결된 짧은 표시가 도움이 될 수 있습니다. 현재 단원에서 자주 쓰는 관계부터 시작해 보세요.

학기 동안 자주 막힌 연결을 모으기

여러 단원에서 비슷한 계산이나 해석 때문에 멈췄다면 단원별 오답을 따로 보관하는 것만으로 공통점을 놓칠 수 있습니다. 반복된 어려움을 한두 가지로 묶어 보세요. 다음 학습 계획에서는 그 연결을 보완할 짧은 연습을 현재 진도와 함께 배치할 수 있습니다.

현재 학습에서 함께 살펴볼 범위

고등 수학

현재 수강 과목과 시험 범위를 먼저 확인하고 개념, 식의 변형, 함수와 그래프, 문제 조건의 해석을 연결합니다. 선택 과목은 실제 이수 범위에 맞춰 준비하며 내신 답안과 모의고사 풀이 시간은 구분해 점검합니다.

고2 점검 기준

실제 수강하는 선택 과목과 학교 평가 범위를 확인합니다. 모든 학생에게 같은 선택 과목의 내용을 적용하지 않습니다.

수업 진행 예시

선택 과목: 변화율의 의미

미분을 배우는 과목을 수강한다면 f(x) = x³에서 f′(x) = 3x²를 구하고 x = 1에서의 순간변화율이 3임을 확인합니다. 계산 규칙을 적용하는 것과 그래프에서 변화율을 해석하는 것을 구분합니다.

선택 과목: 확률의 조건

확률을 배우는 과목을 수강한다면 공정한 주사위에서 짝수가 나올 확률을 3/6 = 1/2로 구합니다. 가능한 결과가 같은 가능성을 갖는다는 조건을 확인한 뒤 전체 경우와 해당 경우를 구분합니다.

위 내용은 지도 범위와 연습 방법을 설명하는 예시입니다. 학생이 이미 배운 내용과 현재 진도에 맞춰 적용하며, 모든 내용을 한 수업에서 진행하지 않습니다.

수업 진행 안내

상담 → 선생님 연결 → 첫 수업 → 정규 수업

학생의 학습 상황을 상담하고, 선생님과 수업 방식이 맞는지 확인한 뒤 시간·횟수·비용을 정합니다. 숙제 확인과 보호자 피드백은 학생별로 조율하며, 보강과 일정·선생님 변경이 가능합니다.

고등 과외 수업료

월 수업료 · 주 2회 기준
학교급방문 수업화상 수업
고등33~50만 원30~46만 원

회당 수업 시간에 따라 금액이 달라집니다. 주당 횟수와 회당 시간, 최종 월 수업료는 상담에서 정합니다.

주 1회부터 주 3회 이상까지 횟수를 조율할 수 있습니다. 같은 회당 시간으로 주 1회 진행할 경우, 위 주 2회 금액의 절반이 기준입니다.

학년별 개념과 연습 함께 보기

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수완동 고2수학과외 수업 후기

비가 오던 주말 오후, 아이가 그래프 문제를 풀고 있길래 지나가며 봤는데 교점 위치만 따로 표시해 둔 게 인상에 남았어요. 계산 과정에 줄을 여러 개 그어 놓은 것도 아니고, 그래프 위에 결과가 놓이는 지점만 조용히 짚어 둔 모습이더라고요. 수완동 수학과외 이야기를 나누던 때에도 이런 장면을 본 적은 없어서 조금 유심히 보게 됐습니다. 전에는 확인할 게 많아지면 중요한 부분과 덜 중요한 부분이 한데 섞여서, 계산한 값만 보고 넘어가는 경우가 있었거든요. 그런데 그날만큼은 직접 구한 교점을 그래프에 다시 옮겨 표시하고, 그 위치가 식에서 나온 결과와 맞는지 눈으로 대조하고 있었어요. 답을 맞혔는지만 보는 게 아니라 결과가 그래프 안에서 어디에 놓이는지 확인하는 식이었습니다. 선택지가 달라진 문제를 풀 때도 같은 방식이 나왔어요. 계산한 교점을 그래프에 표시한 뒤, 한 번 더 살펴본 부분은 접어 두고 다음 풀이로 넘어가더라고요. calc?

★★★★★수업 후기

새 풀이 노트를 마련한 날, 아이가 틀린 문제들을 유형별로 옮겨 적을 줄 알았는데 그러지 않더라고요. 시험지를 그대로 펼쳐 놓고 각 문제 옆에 틀린 이유만 짧게 적고 있었습니다. 답을 다시 베껴 쓰기보다 어디서 잘못됐는지 남겨 둔 모습이 인상에 남았어요. 예전에는 틀린 원인보다 정답을 기억하는 데 더 신경 쓰곤 했거든요. 수완동 수학과외 이야기를 나누며 집에서 공부하는 모습을 지켜보던 중이라 이런 차이가 더 잘 보였어요. 교과서를 다시 확인하던 때에도 새 노트로 옮기지 않고 원래 시험지의 해당 문제에 이유를 덧붙였습니다. 필요한 부분만 적어 둔 뒤에는 그 한 장면을 정리하고 공부를 마쳤어요.

★★★★☆수업 후기

수완동에서 수학 과외를 시작한 뒤, 시험 직전 주말에도 아이가 수업에서 배운 내용을 먼저 이야기해 주어 놀랐습니다. 예전에는 풀이가 길어지면 금세 포기했지만, 선생님이 막히는 부분을 서두르지 않고 다시 짚어 주셔서 이제는 틀린 문제도 부담 없이 펼쳐 봅니다.

★★★★★수업 후기

학부모가 옆에서 지켜본 주말 계획보다 늦게 일어난 날, 수업 집중 상태가 드러나는 장면. 평소에는 시험이 가까워지면 마음이 급해져 아는 문제도 답이 맞는지 계속 확인하곤 했습니다. 처음에는 익숙한 공부 방식이 쉽게 바뀌지 않았습니다. 수업 중에는 진도를 관리하면서 부모에게 결과만 전달하기보다 수업 중 보였던 학습 태도를 함께 설명했습니다 학생이 스스로 이어갈 시간을 남겨두는 방식이었습니다. 평소 생활에서 느껴지는 변화는 수업 전에 질문할 문제를 따로 표시해두는 습관이 생겼습니다 큰 변화라기보다 이런 작은 차이가 반가웠습니다. 학생 관점에서 지켜본 실제 변화라 앞으로의 공부 과정도 차분히 지켜보고 싶습니다.

★★★★★수업 후기

시험 범위를 처음 받은 날, 아이가 수완동 수학과외 선생님께 준비한 내용을 차분히 보여주는 모습이 인상적이었습니다. 어려운 문제를 만나도 예전처럼 답지부터 찾지 않고 먼저 질문해 보며, 집중이 흐트러지면 문제를 바꾸고 그날 할 일과 다음 복습을 나눠 관리해 주셨습니다. 집에서도 수학을 시작할 때의 부담이 조금 줄어든 듯합니다.

★★★★★수업 후기

학생별 1:1 수업 안내

수업은 학생별 1:1로 진행하며, 현재 학습 상태와 목표에 따라 수업 내용을 달리합니다.