논현동 고2수학과외







“밑이 0이면 지수식도 항상 0 아닌가요?”
학생은 식 (t-2)n에서 t=2를 대입한 뒤, 지수 n의 부호와 관계없이 값이 0이라고 판단했다. 하지만 밑이 0이 되는 특수값에서는 지수의 종류를 먼저 구분해야 한다. 논현동과외 수업에서는 이 지점을 표로 정리해 풀이의 기준을 세운다.
오류가 시작된 지점
t=2이면 밑은 0이므로 식은 0n이 된다. 이때 다음 세 경우가 서로 다르다.
| 지수 n | 식 | 정의 여부 | 값 |
|---|---|---|---|
| n>0 | 0n | 정의됨 | 0 |
| n=0 | 00 | 일반적인 실수 지수식에서 정의하지 않음 | 없음 |
| n<0 | 0n=1/0-n | 정의되지 않음 | 없음 |
매개변수 값에 따른 정의 조건
식 (t-2)n에서 밑이 0이 되는 값은 t=2 하나다. 따라서 t≠2이면 밑이 0이 아니므로 정수 지수 n에 대해 일반적인 지수법칙을 적용할 수 있다.
경우를 나누어 확인하기
- t=2, n>0: 식의 값은 0이다.
- t=2, n=0: 00이므로 정의하지 않는다.
- t=2, n<0: 분모에 0이 생기므로 정의하지 않는다.
- t≠2: 밑이 0이 아니므로 n이 정수일 때 양의 지수, 0 지수, 음의 지수를 각각 규칙에 따라 처리한다.
새 문제에 적용한 판정
예를 들어 (a+3)k가 실수 범위에서 정의되는 a를 묻는다면, 먼저 a+3=0이 되는 a=-3을 찾는다.
최종 검증
k가 양의 정수라면 a=-3에서도 값은 0이므로 정의된다. 반면 k=0이면 00이 되어 제외하고, k가 음의 정수이면 0을 분모로 보내게 되므로 역시 제외한다. 결국 밑이 0이 되는 값을 무조건 허용하는 것이 아니라, 지수가 양의 값인지 먼저 확인하는 것이 핵심이다.
이 기준을 익히면 대구고3수학과외처럼 다른 지역의 수업에서도 같은 방식으로 매개변수 지수식을 안정적으로 분류할 수 있다.