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반월당 고2수학과외

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오른쪽으로 갈수록 줄어드는 그래프를 먼저 확인하다

학생은 지수함수 \(y=a^x\)에서 밑 \(a\)가 양수이면 그래프가 모두 증가한다고 판단했다. 그러나 \(0<a<1\)인 경우에는 오른쪽으로 갈수록 함수값이 작아진다. 이 판단을 바로잡는 과정은 반월당과외 수업에서 그래프 해석의 출발점으로 삼기 좋다.

대표 좌표로 감소 여부 확인

\(y=\left(\frac12\right)^x\)에서 \(x=-1,0,1\)을 대입하면 다음과 같다.

x-101
\(y=\left(\frac12\right)^x\)21\(\frac12\)

x가 커질수록 함수값은 \(2,1,\frac12\)로 줄어든다. 따라서 이 함수는 모든 실수에서 정의되는 감소함수이다.

밑의 범위에 따른 방향 비교

지수함수 \(y=a^x\)에서 \(a>0\)이어야 모든 실수 x에 대해 정의된다. 하지만 증가와 감소는 밑의 범위에 따라 달라진다.

  • \(a>1\): x가 증가하면 \(a^x\)도 증가한다.
  • \(0<a<1\): x가 증가하면 \(a^x\)는 감소한다.
  • \(a=1\): \(y=1\)인 상수함수이다.

예를 들어 \(2^x\)와 \(\left(\frac12\right)^x\)는 서로 반대 방향으로 변한다. 실제로 \(\left(\frac12\right)^x=2^{-x}\)이므로, x가 커질수록 지수 \(-x\)가 작아지는 효과가 나타난다.

같은 두 x값에서 함수값 순서 다시 판단하기

\(f(x)=\left(\frac13\right)^x\)에서 \(x=1\), \(x=2\)를 비교하면

\[ f(1)=\frac13,\qquad f(2)=\frac19 \]

이다. \(1<2\)인데 \(f(1)>f(2)\)이므로 감소함수의 특징이 분명하다. “밑이 양수이므로 증가한다”가 아니라, 먼저 \(0<a<1\)인지 확인해야 한다.

새 문제에 적용하는 판단 순서

  1. 밑 \(a\)가 양수인지 확인한다.
  2. \(a>1\), \(0<a<1\), \(a=1\) 중 어디에 해당하는지 분류한다.
  3. 대표적인 두 x값을 대입해 함수값의 순서를 검산한다.
  4. 그래프의 오른쪽 방향이 증가인지 감소인지 결정한다.

이 순서를 지키면 경북여자고등학교나 경북대학교사범대학부설고등학교의 지수함수 그래프 문제에서도 밑의 범위만 보고 성급하게 방향을 정하는 오류를 줄일 수 있다.

반월당 고2수학과외 학부모 후기

숙제를 끝내고 책이랑 프린트를 치우려던 참에 아이가 맞힌 문제 한 개를 다시 펼쳐 보더라고요. 틀린 곳을 찾는 것도 아닌데 왜 다시 보나 했더니, 같은 답이 나와도 풀이를 더 짧게 만들 수 있는지 자기 방식과 다른 방법을 나란히 비교하고 있더라고요. 맞혔다는 이유로 바로 넘기지 않는 모습이 조금 새롭게 보이더라고요. 예전에는 궁금한 점이 생겨도 그냥 지나가거나, 나중에 물어보겠다고만 했거든요. 그런데 반월당 수학과외를 알아보던 중 집에서 보인 기록을 보니 질문할 내용을 미리 적어두고 있었습니다. 학교 자습 시간에는 다른 문제를 읽다가 맞힌 문제에서도 풀이가 여러 가지인지 다시 살폈고, 프린트 전체를 챙기기보다 필요한 부분만 남겨 두었어요. 마지막에는 두 풀이 중 어느 쪽이 간단한지 표시한 부분만 펼쳐 놓고 있었습니다.

★★★★★학부모 후기

수학 경시형 문제를 풀고 지나가는데, 아이가 계산이 길게 이어진 풀이를 처음 줄부터 다시 적지 않고 중간에서 멈춰 있더라고요. 어디를 보고 있나 했더니 틀린 줄 바로 앞까지 손가락으로 짚어 둔 뒤 그 지점부터 다시 계산하고 있더라고요. 반월당 수학과외 이야기를 나누던 때에도 이런 장면이 떠올랐습니다. 예전에는 답을 먼저 확인하면 거기서 끝내고, 다른 풀이가 가능한지는 따로 살피지 않았거든요. 그런데 이번에는 계산한 부분을 전부 지우지 않은 채 오류가 생긴 자리 앞에서 다시 이어 갔어요. 학교 단원평가 전날에도 같은 식으로 앞부분은 남겨 두고 잘못된 줄 직전부터 다시 시작했는데, 나중에 볼 순서가 헷갈리지 않도록 그곳에 표시까지 해 두었습니다.

★★★★★학부모 후기

주말에 시험 범위를 다시 펼쳐 놓은 아이가 해설과 자기 풀이를 한 줄씩 대조하고 있더라고요. 전부 처음부터 읽는 게 아니라 두 풀이가 갈라지는 지점을 먼저 찾아서, 필요한 부분에만 체크를 했어요. 그러고는 자료를 오래 붙잡고 있지 않고 바로 덮었습니다. 단원평가를 본 날에도 비슷한 장면을 보게 됐어요. 제가 물어보기도 전에 해설지와 자기 풀이를 나란히 놓더니, 답이 맞는지만 보는 게 아니라 다른 한 줄을 찾아 비교하더라고요. 그예전에는 공부를 끝내면 확인하지 못한 부분까지 그대로 접어 두는 경우가 있었거든요. 반월당 수학과외 이야기를 나누며 지켜보던 중에도, 이번에는 자기 계산과 해설이 처음 달라지는 줄을 먼저 살피는 모습이 눈에 띄었어요.

★★★★★학부모 후기

반월당에서 과외를 시작할 때만 해도 아이는 틀린 문제를 들키기 싫어해 설명을 듣고도 곧잘 이해했다고 말했습니다. 선생님은 생각할 시간을 충분히 주고 재촉하지 않으면서, 숙제를 마친 뒤 틀린 문제도 다시 살펴보도록 편안하게 이끌어 주셨습니다. 요즘은 수업이 있는 날에도 부담스러워하지 않고 스스로 오답을 펼쳐 보는 모습이 보여 마음이 놓입니다.

★★★★★학부모 후기

반월당에서 과외를 시작한 뒤, 수행평가와 시험공부가 겹친 주간에도 아이가 예전처럼 무작정 새 문제만 찾지는 않았습니다. 선생님은 막힌 문제를 따로 모아 수업 끝에 다시 볼 내용만 몇 가지로 정리하고, 설명보다 이해했는지를 먼저 살펴주셨습니다. 오답을 함께 정리해본 날에는 한 문제 때문에 수학 전체를 포기하지 않는 모습이 보여 부모로서 마음이 놓였습니다.

★★★★★학부모 후기

반월당에서 수학 수업을 받은 뒤부터 아이가 어려운 문제를 만난 날에도 수업 내용을 먼저 이야기해 주기 시작했습니다. 시험 범위를 받은 뒤 세운 계획이 생활과 맞지 않아 자주 미뤘지만, 선생님은 집중이 흐트러질 때 설명만 반복하지 않고 문제와 활동을 바꾸며 무리하게 진도를 나가지 않았습니다. 요즘은 수학을 시작할 때 느끼던 부담이 조금 줄어든 모습이라 성적보다 반가운 변화로 느껴집니다.

★★★★★학부모 후기