






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.
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