신창동 고2수학과외







“상수 \(c\)의 도함수는 \(c\)이다.” 광주진흥고등학교 학생의 풀이 기록에 남은 문장이었다. 함수값 차를 직접 확인하지 않고, 상수항이 그대로 남는다고 판단한 것이 오류의 출발점이었다.
도함수의 정의로 오류 추적하기
도함수는 다음 극한으로 정의된다.
\[ f'(x)=\lim_{h\to0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h} \]
상수함수 \(f(x)=c\)를 대입하면
\[ f(x+h)=c,\qquad f(x)=c \]
따라서 분자는
\[ f(x+h)-f(x)=c-c=0 \]
이고, \(h\ne0\)일 때
\[ \frac{f(x+h)-f(x)}{h}=\frac{0}{h}=0 \]
그러므로
\[ f'(x)=\lim_{h\to0}0=0 \]
상수항이 사라지는 이유
상수함수의 두 함수값은 입력값이 달라져도 항상 같다. 따라서 변화량 \(f(x+h)-f(x)\)가 0이 되고, 도함수도 0이 된다. 상수 \(c\) 자체가 도함수가 되는 것이 아니라, 상수함수의 변화율이 0이라는 점이 핵심이다.
교정 전후 비교
잘못된 풀이: \(f(x)=c\)이므로 \(f'(x)=c\)
교정된 풀이:
\[ f'(x)=\lim_{h\to0}\frac{c-c}{h}=0 \]
이 과정을 익히면 \(f(x)=7\), \(f(x)=-3\), \(f(x)=\frac12\)처럼 어떤 상수함수도 같은 방식으로 처리할 수 있다.
새 문제에서 확인하기
함수 \(g(x)=5x+4\)의 도함수를 정의로 구해 보자.
\[ g(x+h)-g(x)=\{5(x+h)+4\}-(5x+4)=5h \]
따라서
\[ g'(x)=\lim_{h\to0}\frac{5h}{h}=5 \]
여기서는 상수항 \(4\)가 함수값의 차를 계산하는 과정에서 소거된다. 상수함수에서는 전체 함수값 차가 0이 되고, 일차함수에서는 상수항만 사라진다는 차이를 구분해야 한다.
신창동과외에서는 답만 외우기보다 함수값 차를 먼저 계산하게 하여, 상수항이 도함수에 남는지 직접 검증하는 습관을 점검할 수 있다.