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괴전동 고2수학과외

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끝점에서 멈춘 판단

학생은 다음 함수를 보고 “좌극한과 우극한이 같으므로 연속이다”라고 결론 내렸다.

\( f(x)=\begin{cases}x+2&(x<1)\\3&(x=1)\\2x&(x>1)\end{cases} \)

실제로 \(x=1\)에서 좌극한과 우극한은 모두 3이므로 극한은 존재한다. 하지만 함수값은 \(f(1)=3\)이고 극한값도 3이다. 따라서 이 함수는 \(x=1\)에서 연속이다. 이 문제에서는 우연히 세 조건이 모두 충족되었다.

연속을 결정하는 세 가지 확인

함수값이 존재하는가

먼저 \(f(a)\)가 정의되어 있는지 확인한다. 함수값이 없으면 연속일 수 없다.

극한이 존재하는가

좌극한과 우극한을 각각 계산해

\[ \lim_{x\to a^-}f(x)=\lim_{x\to a^+}f(x) \]

인지 확인한다. 두 값이 다르면 극한이 존재하지 않는다.

함수값과 극한값이 같은가

마지막으로

\[ \lim_{x\to a}f(x)=f(a) \]

인지 비교한다. 세 조건을 모두 만족할 때만 \(x=a\)에서 연속이라고 판정한다.

조각함수에 적용하기

다음 함수를 \(x=2\)에서 조사하자.

\( g(x)=\begin{cases}x+1&(x<2)\\5&(x=2)\\2x-1&(x>2)\end{cases} \)

함수값은 \(g(2)=5\)로 존재한다.

\[ \lim_{x\to2^-}g(x)=2+1=3,\qquad \lim_{x\to2^+}g(x)=2\cdot2-1=3 \]

따라서 극한은 3으로 존재한다. 그러나 \(g(2)=5\)이므로 함수값과 극한값이 다르다. 그러므로 \(g\)는 \(x=2\)에서 연속이 아니다.

조건을 바꾸어 다시 검증하기

이번에는

\( h(x)=\begin{cases}x+1&(x<2)\\3&(x=2)\\2x-1&(x>2)\end{cases} \)

를 보자. 좌극한, 우극한, 함수값이 모두 3이다. 따라서 \(h\)는 \(x=2\)에서 연속이다.

괴전동과외에서 이 유형을 연습할 때는 “극한이 존재한다”에서 멈추지 말고, 함수값과의 일치까지 확인하는 습관을 유지해야 한다.

괴전동 고2수학과외 학부모 후기

교과서를 책장에 꽂으려다가 그래프 문제를 풀었던 흔적을 우연히 보게 됐어요. 그래프 위에 교점 위치만 따로 표시해 둔 게 눈에 들어오더라고요. 계산한 값을 적어놓기만 한 게 아니라, 실제 그래프에서 그 점이 맞는 자리에 있는지 확인한 것 같더라고요. 전에는 문제를 풀다가 막히면 어느 부분에서 꼬였는지 찾기보다 처음부터 다시 읽거나 아예 처음 단계로 돌아가곤 했거든요. 그런데 이번에는 계산으로 구한 교점을 그래프에 다시 찍어 보고, 식에서 나온 결과와 위치가 맞는지 살펴보고 있었습니다. 괴전동 수학과외 이야기를 나누던 중에도 이런 장면이 집에서 보이니 조금 새로웠어요. 며칠 지나 시험지를 다시 펼쳤을 때도 비슷한 흔적이 있었습니다. 그래프에 계산한 교점을 표시해 두고, 나중에 다시 확인할 부분에는 눈에 띄게 표시를 남겨 두었더라고요. 답만 적어둔 시험지와 달리 어디를 다시 볼지 바로 보였습니다.

★★★★★학부모 후기

저녁을 먹고 아이 방에 들어갔더니 수열 문제를 풀었던 자리에 항 번호와 값이 따로 적혀 있더라고요. 예예전에는 다시 살펴볼 때 어디부터 확인해야 할지 정하지 않은 채 문제와 답지를 번갈아 보곤 했는데, 그날은 두 항 사이 간격부터 짚어 본 흔적이 남아 있더라고요. 괴전동 수학과외 이야기를 나누던 때에도 저는 이런 작은 변화가 눈에 잘 들어오지 않았는데, 노트를 정리하는 모습을 보니 확실히 달랐습니다. 다음 날에도 수열 풀이를 옮겨 적으면서 번호와 값을 각각 구분해 적고, 끝까지 해결하지 못한 부분에는 따로 표시를 해두었어요. 전에는 모르는 곳을 그냥 지나치기 쉬웠는데, 이번에는 어디가 막혔는지 노트에서 바로 확인할 수 있었습니다.

★★★★★학부모 후기

괴전동에서 수학 과외를 시작한 뒤, 수업이 끝나면 아이가 모르는 문제를 숨기지 않고 먼저 이야기하기 시작했습니다. 숙제를 거의 다 하고 한 문제만 남았을 때도 선생님은 틀렸다고 바로 지적하지 않고 생각이 달라진 지점을 함께 찾아 주셨고, 그날 할 일과 다음에 복습할 내용을 나눠 관리해 주셨습니다. 시험기간에도 궁금한 내용을 먼저 꺼내는 모습이 보여 조금씩 달라지고 있음을 느꼈습니다.

★★★★★학부모 후기

주말 공부 계획을 세우면서 이번에는 모르는 문제를 숨기지 않고 표시해 두었다고 아이가 말해 마음이 놓였습니다. 수업에서는 지난 숙제의 틀린 문제를 다시 풀며 정답보다 풀이 과정을 먼저 설명하게 하고, 막힌 부분과 그날 할 일, 다음에 볼 내용을 나누어 정리해 주셨습니다. 괴전동에서 수업을 시작한 뒤로는 공부할 분량을 직접 확인하고 책상에 앉는 날이 조금씩 늘었습니다.

★★★★★학부모 후기

괴전동에서 수학 과외를 시작할 때만 해도 아이는 답이 바로 나오지 않으면 불안해했고, 문제를 풀고도 풀이를 다시 살피지 않았습니다. 다만 시험을 보고 온 날 선생님께 먼저 질문했다는 말을 듣고 놀랐어요. 선생님은 틀린 답을 처음부터 다시 풀게 하기보다 막힌 지점을 찾아 차분히 설명해 주셨고, 요즘은 수업에서 배운 내용을 집에 와서 먼저 이야기합니다.

★★★★★학부모 후기