효목동 고2수학과외







교점 하나를 놓친 풀이 기록
시간 제한이 있는 첫 풀이에서 학생은 x²−4x+a=0을 보고 “이차함수이므로 극값이 하나이고, 따라서 실근도 하나”라고 판단했다. 하지만 극값의 개수와 x축 교점의 개수는 서로 다른 정보다. 대구과외 수업에서는 이 둘을 분리해 확인하는 연습부터 시작했다.
식을 그래프로 옮기는 기준
방정식을 다음처럼 정리한다.
f(x)=x²−4x+a=0
이는 함수 y=x²−4x+a의 그래프가 x축, 즉 y=0과 만나는 점의 x좌표를 구하는 문제다. 따라서 실근의 개수는 꼭짓점의 개수가 아니라 x축 교점의 개수로 판단해야 한다.
매개변수에 따라 달라지는 교점
완전제곱식으로 바꾸면
y=(x−2)²+a−4
꼭짓점은 (2, a−4)이다. 이 점의 y좌표가 x축과 어떤 관계인지 살펴보면 실근의 개수가 정해진다.
| 조건 | 꼭짓점의 위치 | x축 교점 | 실근의 개수 |
|---|---|---|---|
| a<4 | x축 아래 | 두 점 | 2개 |
| a=4 | x축 위 | 한 점에서 접함 | 1개 |
| a>4 | x축 위 | 없음 | 0개 |
대수적 검산
판별식으로도 같은 결과를 확인할 수 있다.
Δ=(−4)²−4·1·a=16−4a
- a<4이면 Δ>0이므로 서로 다른 두 실근
- a=4이면 Δ=0이므로 중근 하나
- a>4이면 Δ<0이므로 실근 없음
새 문제에서의 최종 확인
이제 x²−4x+5=0을 판단해 보자. 그래프의 꼭짓점은 (2,1)이므로 x축보다 위에 있다. 따라서 그래프와 x축은 만나지 않으며 실근은 없다.
풀이를 검증할 때는 “극값이 몇 개인가?”가 아니라 “그래프가 x축과 몇 번 만나는가?”를 먼저 묻는다. 이 기준이 자리 잡으면 교점 수와 실근 수를 혼동하는 오류를 줄일 수 있다.