대전중구 중2수학과외

부등호의 경계값을 끝까지 확인한 중2수학 풀이

대전중구의 태평권과 한밭도서관 인근 생활권에서 중등 수학을 지도할 때, 일차부등식의 계산보다 경계값을 어떻게 처리하는지에서 풀이가 흔들리는 학생을 자주 만납니다. 이번 학생도 식을 정리하는 속도는 괜찮았지만, 양변에서 같은 수를 뺀 뒤 해의 범위를 표시하는 순간 판단이 바뀌었습니다. 대전중구과외 수업에서는 그 한 줄의 선택을 다시 확인하는 데 초점을 맞췄습니다.

첫 줄은 맞았지만, 경계 표시에서 방향이 바뀌다

학생은 제한 시간 안에 다음 부등식을 풀었습니다.

3x+5≤14

먼저 양변에서 5를 빼야 한다는 것은 바로 알아차렸습니다. 왼쪽에는 ‘+5를 없애려면 -5’라고 적고, 오른쪽에도 14-5를 계산해 다음 줄을 만들었습니다.

3x≤9

여기까지의 계산은 정확했습니다. 그런데 답을 적으면서 학생은 예제 풀이에서 보았던 열린 동그라미 표시를 떠올려 x≤3을 x<3처럼 표시했습니다. 결과가 틀린 뒤에 원인을 찾은 것이 아니라, 부호가 ≤인 식에서 경계값 3을 제외하기로 먼저 판단한 것이 최초의 어긋남이었습니다. 양변에서 같은 수를 빼는 과정 자체에는 부등호 방향을 바꿀 이유가 없었고, ≤는 등호가 가능한 상태를 포함한다는 점을 놓친 것입니다.

계산 과정은 유지하고, 경계값 하나만 직접 확인하다

학생이 이미 정확하게 해낸 ‘양변에서 5를 빼기’와 ‘14에서 5를 빼기’는 그대로 두었습니다. 새 풀이법을 여러 개 덧붙이는 대신, 마지막 판단을 확인하는 기준을 하나로 좁혔습니다.

“끝점 3을 답에 넣어도 원래 조건을 만족하는가?”를 직접 검사하는 것입니다. x=3을 원래 식에 대입하면 3×3+5=14가 되어 14≤14가 성립합니다. 따라서 3은 제외할 수 없고, 해는 x≤3입니다. 학생은 식 옆에 ‘≤는 같은 값도 가능’이라고 짧게 적은 뒤, 경계값을 포함하는 닫힌 표시를 다시 그렸습니다.

이번에는 계산 줄을 지우지 않고, 마지막에만 원래 부등식으로 돌아갔습니다. 양변에서 같은 수를 빼는 것은 두 수의 차이를 그대로 보존하므로 부등호가 뒤집히지 않는다는 점도 식과 함께 확인했습니다.

문장 조건을 식으로 바꾸어 다른 모양으로 적용하기

다음 문제에서는 식을 바로 주지 않았습니다.

어떤 수에 4를 더한 값이 10보다 작거나 같다. 그 수가 가질 수 있는 범위를 구하여라.

학생은 ‘어떤 수’를 x로 두고, ‘4를 더한 값’을 x+4로 옮겨 x+4≤10을 세웠습니다. 질문이 단순 계산이 아니라 범위를 묻고 있다는 점을 표시한 뒤, 양변에서 4를 빼 다음과 같이 정리했습니다.

x≤6

이번에는 6을 제외하지 않고 원래 문장에 되돌려 넣었습니다. 6+4=10이므로 “10보다 작거나 같다”에 맞는다고 설명했습니다. 앞 문제와 숫자만 달라진 것이 아니라, 문장을 부등식으로 번역하고 질문의 방향을 해석해야 하는 상황에서 같은 판단을 사용한 것입니다.

힌트 없이 다시 세운 첫 판단

한 주 뒤, 학생은 다음 문제를 별도의 표시나 질문 없이 풀었습니다.

회원권을 사용하고 남은 금액이 12,000원 이상이어야 한다. 회원권 가격이 3,000원일 때, 처음 가진 돈을 x원이라 하면?

학생은 남은 금액을 x-3000으로 두고 x-3000≥12000이라고 적었습니다. 이어 양변에 3000을 더하는 대신, 문제에서 요구한 방식에 맞춰 양변에서 같은 수를 빼는 상황과 부호의 의미를 먼저 구분했습니다. “이 식은 이미 x를 고립시키려면 12,000을 양변에서 빼는 것이 아니라 3,000을 양변에 더해야 한다”고 스스로 말했습니다.

그 뒤 x≥15000을 얻고, 경계값 15000을 원래 식에 대입해 15000-3000=12000임을 확인했습니다. “이상은 같은 값이 포함되므로 x=15000도 가능하다. 양변에 같은 수를 더하거나 빼는 것만으로는 부등호 방향이 바뀌지 않는다”고 풀이 근거까지 설명했습니다. 대전중구중2수학과외에서 확인한 최종 장면은 정답보다도, 새 문제의 첫 판단과 경계값 검산을 스스로 재현했다는 점에 있었습니다.