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지수함수의 그래프에서 밑의 값 범위 추정하기

그래프와 맞지 않는 후보를 마지막에 다시 확인하면서, 밑의 범위를 거꾸로 추정해 보자. 첨단지구과외 수업에서는 그래프의 모양만 보지 않고 좌표와 증가·감소 조건을 함께 확인한다.

오답을 먼저 되짚기

함수 y=ax의 그래프를 본 학생은 곡선이 비교적 가파르게 올라간다는 이유로 “밑이 작을수록 그래프가 더 가파르므로 0<a<1에 가깝다”고 판단했다.

그러나 지수함수에서 0<a<1이면 x가 증가할 때 함수값이 감소한다. 따라서 오른쪽으로 갈수록 올라가는 그래프라면 반드시 a>1이다.

좌표에서 얻는 조건

그래프는 점 (1,a)를 지나므로 x=1에서의 높이가 바로 밑 a이다. 또 그래프에서 x=2일 때 함수값이 4보다 크고 9보다 작게 읽힌다고 하자.

따라서

4<a2<9

이고, 증가하는 그래프이므로 a>1이다. 양수 범위에서 제곱근을 취하면

2<a<3

을 얻는다.

가려진 그래프에서 후보 좁히기

그래프의 일부가 가려져 있어도 다음 세 후보를 비교하면 된다.

  • a=1.5: a2=2.25이므로 x=2에서 높이가 너무 낮다.
  • a=2.5: a2=6.25이므로 그래프의 범위와 맞는다.
  • a=3.5: a2=12.25이므로 x=2에서 높이가 너무 높다.

최종 확인

그래프가 증가하므로 a>1이어야 하고, x=2의 높이 조건으로 2<a<3을 얻는다. 따라서 세 후보 중 그래프와 맞는 값은 2.5이다.

최초 오류는 그래프의 가파름을 밑의 크기와 반대로 연결한 데서 생겼다. 가파르게 증가하는 그래프는 작은 밑이 아니라 1보다 큰 밑을 뜻한다.

첨단지구 고2수학과외 학부모 후기

시험 범위가 나온 날 저녁, 아이가 틀린 문제를 처음부터 다시 풀고 있을 거라 생각했는데 의외로 계산이 어긋난 두 줄만 한참 들여다보고 있더라고요. 문제 전체나 답지를 펼쳐 놓은 게 아니라, 숫자가 달라지기 시작한 부분을 찾아 연산 과정을 따라가고 있었습니다. 첨단지구 수학과외 이야기를 나누던 때에도 이런 장면이 꽤 기억에 남았어요. 전에는 답이나 해설을 먼저 확인하고 자기 풀이를 다시 보는 경우가 많지 않았거든요. 그런데 그날은 틀린 문제를 통째로 붙잡기보다 계산이 처음 흔들린 지점만 골라 살피고 있더라고요. 그 뒤 다른 계산 문제를 풀 때도 결과가 이상하자 바로 그 줄부터 되짚었습니다. 그리고 나중에 다시 찾기 쉽도록 문제집에 위치를 따로 남겨 두더라고요. 답을 확인하기 전에 어느 계산에서 달라졌는지 먼저 보고 있었습니다.

★★★★★학부모 후기

비가 오던 주말 오후, 아이가 그래프 문제를 풀고 있길래 지나가며 봤는데 교점 위치만 따로 표시해 둔 게 눈에 띄었어요. 계산 과정에 줄을 여러 개 그어 놓은 것도 아니고, 그래프 위에 결과가 놓이는 지점만 조용히 짚어 둔 모습이더라고요. 첨단지구 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 그날은 직접 구한 교점을 그래프에 다시 옮겨 표시하고, 그 위치가 식에서 나온 결과와 맞는지 눈으로 대조하고 있더라고요. 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?

★★★★★학부모 후기

첨단지구에서 수학과외를 시작한 뒤, 숙제 검사 때 아이가 맞힌 문제를 스스로 다시 설명하는 모습이 눈에 들어왔습니다. 예전에는 공부할 분량도 정하지 못했지만 선생님이 계획을 함께 세우고 복습을 차분히 확인해 주셨습니다. 시험기간에는 새 진도보다 부족한 부분을 다시 살펴보며, 틀린 뒤에도 금방 마음을 추스르고 이어가는 변화가 보였습니다.

★★★★★학부모 후기

처음에는 저녁만 되면 책상에 앉기 싫었고, 어려운 문제는 손도 대기 전에 부담스러웠습니다. 첨단지구에서 시작한 과외에서 선생님은 사소한 질문도 왜 그렇게 생각했는지 먼저 들어 주셨고, 시험 전 마지막 주말에도 제 속도에 맞춰 함께 정리해 주셨습니다. 이제는 숙제가 많으면 먼저 말하고, 막히는 문제도 끝까지 해볼 용기가 생겼습니다.

★★★★★학부모 후기

수행평가 준비와 시험공부가 겹친 주간에도 아이는 첨단지구 수업 일정에 조금씩 익숙해졌습니다. 예전에는 설명을 들을 때만 이해하고 혼자 풀다 막히면 그냥 넘겼는데, 선생님이 수업 끝에 그날 복습할 내용과 다음에 볼 부분을 나눠 정리해주셔서 오답을 따로 모아보는 모습도 조금씩 생겼습니다. 한 문제에 막혀도 수학 공부를 포기하지 않는 점이 가장 반갑게 느껴졌습니다.

★★★★★학부모 후기