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로그의 정의에서 진수 조건을 먼저 확인하는 법

로그 문제를 풀 때 계산부터 시작하면 진수가 0이거나 음수인 후보를 답으로 고르기 쉽습니다. 도마동과외 수업에서는 먼저 진수의 부호를 확인한 뒤 계산을 진행합니다.

로그값을 계산하기 전, 진수의 부호부터

로그 logab가 정의되려면 다음 조건을 모두 만족해야 합니다.

  • 밑: a>0
  • 밑: a≠1
  • 진수: b>0

특히 진수는 반드시 양수여야 합니다. 따라서 log20이나 log2(-3)은 실수 범위에서 정의되지 않습니다.

학생 풀이 기록에서 발견한 오류

문제: log3(2x-6)이 정의되도록 하는 x의 범위를 구하여라.

한 학생은 진수에 x=3을 대입하여 다음과 같이 작성했습니다.

2x-6=2×3-6=0이므로 경계값은 x=3이다.

하지만 x=3일 때 로그는 log30이 됩니다. 진수가 0이므로 로그값을 계산할 수 없습니다.

정의에서 조건을 세우기

진수 조건을 먼저 세우면

2x-6>0

이므로

2x>6, 따라서 x>3입니다.

정답은 x>3이고, x=3은 포함되지 않습니다.

지수함수와 연결하면 더 분명해지는 이유

log3y=t라고 하면 이는 3t=y라는 뜻입니다. 밑이 양수인 지수함수의 출력값은 모든 실수 t에 대해 항상 양수입니다.

따라서 3t=0 또는 3t<0은 성립할 수 없습니다. 이 때문에 로그의 진수도 반드시 양수여야 합니다.

보기의 후보를 판별하는 방법

x 2x-6 판정
2 -2 로그 정의 불가
3 0 로그 정의 불가
4 2 로그 정의 가능

따라서 후보를 고를 때는 진수에 값을 대입하여 양수인지 확인해야 합니다. 진수가 0인 후보는 경계값일 뿐, 허용되는 값이 아닙니다.

서술형 답안의 핵심 문장

“로그의 진수는 양수여야 하므로 2x-6>0이다. 따라서 x>3이다.”

이처럼 정의에 따른 부등식을 먼저 제시하면 계산 과정과 결론이 자연스럽게 연결됩니다. 로그의 정의를 정확히 적용하는 연습은 대전제일고등학교와 서대전여자고등학교 학생의 서술형 풀이에서도 기본이 됩니다.

도마동 고2수학과외 학부모 후기

경시형 문제를 풀던 날, 답을 적고도 바로 넘어가지 않더라고요. 구한 해를 원래 방정식에 하나씩 대입해 보면서 실제로 남길 수 있는 값인지 확인하고 있었습니다. 예예전에는 정답이 맞는지만 보고 다른 가능성까지 다시 살피는 모습은 거의 없었거든요. 도마동 수학과외 이야기를 나누던 중에도 그 장면이 생각났어요. 전에는 답지를 확인한 뒤 끝내는 경우가 많았는데, 이번에는 자기 손으로 나온 후보를 식에 넣어 결과를 비교하더라고요. 단원평가를 앞둔 날 문제를 펼쳤을 때도 같은 방식으로 남길 값을 골랐고, 나중에 다시 볼 순서가 드러나도록 문제 옆에 표시까지 해두었습니다. cand? no English.

★★★★☆학부모 후기

주말 늦은 오후에 방에 잠깐 들어갔다가 문제집을 펼쳐 보게 됐어요. 어려워 보이는 문제 옆에 별표가 아니라 계산 줄 번호가 적혀 있더라고요. 어디부터 다시 볼지 표시해 둔 모양이라, 예전처럼 답이 안 나오면 처음부터 전부 다시 하던 모습과는 조금 달라 보이더라고요. 도마동 수학과외 이야기를 나누면서도 저는 이런 작은 변화가 눈에 띄었습니다. 틀린 문제를 통째로 붙잡고 있기보다 계산 과정을 나눠서 살펴보려는 것 같았거든요. 며칠 뒤 교과서를 복습하던 밤에도 같은 식으로 다시 확인할 계산 줄을 적어 두었어요. 복습을 마친 뒤에도 그 위치를 지우지 않고 그대로 남겨 둔 채 책을 정리하더라고요.

★★★★★학부모 후기

방학 중 평일 오전에 수업 준비물을 챙기다가 아이 문제집 사이에서 작은 메모를 보게 됐어요. 긴 문제 조건을 그대로 옮긴 게 아니라, 필요한 내용만 짧게 바꿔 문제 식 옆에 적어 둔 흔적이더라고요. 왜 그런 식으로 써 놓았나 싶어 풀이도 잠깐 살펴봤습니다. 도마동 수학과외를 찾아보던 때와는 별개로, 예전에는 오답을 고칠 때 어디서 꼬였는지보다 맨 마지막 답부터 확인하곤 했거든요. 그런데 이번에는 조건을 몇 부분으로 나눠 적고, 실제 계산에 쓰이는 것만 옆에 남겨 두었어요. 답을 먼저 훑은 게 아니라 식과 메모를 함께 보면서 처음 어긋난 지점을 찾고 있었습니다. 주말에 교과서 다음 단원을 다시 펼쳤을 때도 긴 조건을 읽자마자 필요한 부분을 식 옆에 짧게 적었어요. 옆에는 확인한 까닭이 드러나도록 한두 단어까지 덧붙여 두어서, 전과 달리 무엇을 보고 계산했는지가 그대로 보였습니다.

★★★★★학부모 후기

도마동에서 수학 과외를 시작할 때만 해도 풀이가 길어지면 금세 포기하고, 배운 내용도 금방 잊는 편이었습니다. 선생님께서 새 학기를 앞두고 숙제와 공부 시간을 실제 생활에 맞게 조절해 주시고, 학교 진도가 늦을 때는 무리하지 않고 현재 범위를 복습하게 하셨습니다. 요즘은 그날 배운 내용과 다음에 할 일을 부모에게 먼저 이야기하고, 모르는 문제도 하나씩 해결해 보려 합니다.

★★★★★학부모 후기

학교 과제와 과외 숙제가 한꺼번에 겹친 날에도 선생님은 아이의 일정부터 살피며 도마동 수업 시간을 무리 없이 조절해 주셨습니다. 완벽하게 풀려다 풀이가 길어지면 포기하던 아이에게는 할 수 있는 문제부터 편하게 시작하게 하고, 설명보다 이해했는지를 먼저 확인하셨습니다. 요즘은 답이 틀려도 바로 덮지 않고 한 번 더 살펴보는 모습이 보여 공부를 대하는 마음이 조금 편해진 것 같습니다.

★★★★☆학부모 후기

도마동에서 수학 과외를 시작할 때만 해도 아이는 어려운 문제를 만나면 금세 손을 놓아 시험 직전에도 틀린 문제를 다시 보려 하지 않았습니다. 선생님은 숙제와 복습 중 아이 반응을 살피며 같은 내용도 부담 없는 말로 바꿔 설명하고, 억지로 몰아붙이지 않고 수업 흐름을 조절해 주셨습니다. 요즘은 학교에서 돌아와 가방을 내려놓으면 틀린 문제부터 다시 살피고, 시험기간에도 숙제를 시작하는 시간이 눈에 띄게 짧아졌습니다.

★★★★★학부모 후기