장전동 고1수학과외







장전동 고1수학과외에서 다룬 고차식 인수분해의 판단 오류
학생은 장전동 고1수학과외 수업에서 다음 식을 보고 곧바로 여러 항을 전개하려 했다.
x⁴ - 5x² + 4를 인수분해하시오.
계산을 길게 시작한 뒤 x⁴을 x²의 제곱으로 보지 않고 항별로 나누어 처리하면서, 인수의 곱이 원식으로 돌아오지 않는 답을 적었다. 문제의 핵심은 고차식이라는 겉모양보다 x²가 반복된다는 조건을 먼저 읽는 데 있었다.
반복되는 부분을 하나의 문자로 바꾼 순간
계산을 더 진행하지 않고 t=x²로 두게 했다. 그러면 식은 t²-5t+4가 되고, 이는 (t-1)(t-4)로 정리된다. 다시 t=x²를 대입하면
x⁴ - 5x² + 4 = (x²-1)(x²-4) = (x-1)(x+1)(x-2)(x+2)
가 된다. x²를 하나의 덩어리로 유지한 것이 불필요한 전개를 줄인 핵심 교정이었다.
표현이 바뀐 조건에서도 같은 판단을 적용하기
다음에는 “x²의 값이 y일 때 y²-5y+4를 인수분해한 뒤 x에 대한 식으로 나타내라”는 방식으로 조건을 바꾸었다. 학생은 유형명을 찾는 대신 y가 x²라는 대응을 먼저 적고, (y-1)(y-4)에 다시 대입하여 같은 인수 구조를 얻었다.
이번 적용에서는 문자의 이름이 달라져도 반복되는 식을 한 덩어리로 보는 판단이 유지되는지 확인했다.
처음 보는 식에서 인수 구조 확인하기
마지막으로 x⁴-13x²+36을 제시했다. 학생은 t=x²로 치환해 t²-13t+36=(t-4)(t-9)를 얻은 뒤, 원식에 다시 대입하여
(x²-4)(x²-9)=(x-2)(x+2)(x-3)(x+3)
로 정리했다. 각 인수를 곱했을 때 가운데 항이 -13x²가 되는지 확인하면서, 계산량이 아니라 반복되는 항의 역할을 근거로 풀이를 마무리했다.