갈마동 고1수학과외







갈마동 고1수학과외, 명제의 참과 거짓을 조건 변화로 가려낸 사례
학생은 “실수 \(x\)에 대하여 \(x>2\)이면 \(x^2>4\)이다”라는 명제를 보고 양변을 제곱하면 되므로 참이라고 판단했다. 이 결론 자체는 맞았지만, 조건의 방향이 바뀌어도 같은 결론이 나온다고 생각한 것이 문제의 시작이었다.
조건의 방향을 바꾸자 판단이 흔들린 순간
“\(x^2>4\)이면 \(x>2\)이다”로 표현을 바꾸자 학생은 여전히 참이라고 답했다. \(x^2>4\)에서 제곱근을 취하면 \(x>2\)라고 보았기 때문이다. 음수 범위가 함께 포함될 수 있다는 점을 놓쳐 명제의 조건과 결론을 뒤집어 해석한 셈이다.
명제 \(P\Rightarrow Q\)는 \(Q\Rightarrow P\)와 같은 문장이 아니다.
교사는 두 문장을 화살표로 나란히 적게 했다. 이후 학생은 두 번째 명제에 \(x=-3\)을 넣었다. \(x^2=9\)이므로 \(x^2>4\)는 참이지만 \(x>2\)는 거짓이다. 따라서 “\(x^2>4\)이면 \(x>2\)”는 거짓이며, 반례 하나로 판단할 수 있음을 확인했다.
표현을 집합의 포함 관계로 바꾼 적용
다음에는 조건을 식이 아니라 범위로 표현했다. \(x>2\)의 범위는 오른쪽 구간이고, \(x^2>4\)의 해는 \(x<-2\) 또는 \(x>2\)이다. 학생은 한쪽 범위가 다른 범위에 포함되는지를 살펴 원래 명제가 참임을 설명했다. 숫자만 바꾼 문제가 아니라, 대수식과 해의 범위를 연결해 명제의 방향을 확인한 것이다.
처음 보는 명제에서의 최종 확인
마지막으로 “\(x^2\leq9\)이면 \(x\leq3\)이다”를 제시했다. 학생은 \(x=0\)에서는 조건과 결론이 모두 성립한다고 바로 결론 내리지 않고, \(x= -3\)도 조건을 만족하는지 확인했다. 이때 결론 \(x\leq3\) 역시 성립하므로 반례가 없다고 판단했다. 갈마도서관에서 복습할 때도 명제의 참·거짓을 답하기 전, 조건과 결론의 방향이 그대로인지 먼저 표시하는 습관을 유지하기로 했다.