율하동 고2수학과외







부호표에서 극대점을 찾는 방법
도함수 부호표에서 다음과 같은 변화가 나타났다고 하자.
| 구간 | (−∞, a) | a | (a, ∞) |
|---|---|---|---|
| f′(x)의 부호 | + | 0 | − |
x가 a의 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 때 f′(x)가 양수에서 음수로 바뀐다. 따라서 함수 f는 a의 왼쪽에서 증가하다가 a의 오른쪽에서 감소한다. 이때 x=a에서 함수값이 주변보다 커지므로 a에서 극대이다.
f′(a)=0만으로는 부족하다
학생 풀이 기록에는 “f′(a)=0이므로 a는 극대점이다.”라고 적혀 있었다. 그러나 도함수값이 0이라는 사실은 극대의 필요조건일 수는 있어도 충분조건은 아니다.
예를 들어 f(x)=x3이면
f′(x)=3x2, f′(0)=0
이다. 하지만 f′(x)는 0의 양옆에서 모두 양수이므로 함수는 계속 증가한다. 따라서 x=0은 극대점이 아니다.
직접답형 판단
다음 중 극대점이 되는 x=a를 고르면 된다.
- ① f′(x): − → 0 → −
- ② f′(x): + → 0 → −
- ③ f′(x): + → 0 → +
- ④ f′(x): − → 0 → +
정답은 ②이다. 극대는 도함수의 부호가 +에서 −로 바뀌는 경우에 해당한다. ①과 ③은 극대가 아니며, ④는 극소이다.
교정된 판단 기준
부호 변화로 최종 확인하기
극대 판정은 다음 순서로 확인한다.
- f′(a)=0 또는 f′(a)가 정의되지 않는 후보를 찾는다.
- a의 왼쪽과 오른쪽에서 f′(x)의 부호를 조사한다.
- +에서 −로 바뀌면 x=a에서 극대라고 결론 내린다.
따라서 율하동에서 대구과외를 통해 이 단원을 공부할 때도 조건표에 f′(a)=0이라고 적는 데서 멈추지 말고, 반드시 양옆의 부호 변화를 함께 기록해야 한다. 대구고3수학과외에서도 이 기준을 적용하면 극대와 단순한 영점을 혼동하는 실수를 줄일 수 있다.