용호동 중3수학과외







용호동 중3수학과외에서 살펴본 전개 결과의 차수와 항 개수
용호동과외 수업에서 다항식을 전개한 뒤, 계산 결과만 맞는지 확인하지 않고 전개 전부터 결과의 차수와 항 개수를 예상하는 습관을 점검했습니다. LG메트로시티아파트와 오륙도SK VIEW가 있는 생활권, 책나루작은도서관 인근에서 중학교 수학을 준비할 때도 이런 확인은 풀이의 방향을 잡는 데 도움이 됩니다. 용호중학교, 분포중학교, 용문중학교, 오륙도중학교가 포함된 생활권의 학생들이 접할 수 있는 전개 문제를 한 가지 수학 사건으로 재구성했습니다.
식보다 먼저 확인했어야 할 것
오답노트를 복기하던 학생의 풀이 기록은 다음과 같았습니다.
(2x-3)(x2+4x+5)
=2x3+8x2+10x-3x2+5
=2x3+5x2+10x+5
학생은 첫 번째 괄호의 2x와 -3을 두 번째 괄호의 항에 곱하려고 했지만, -3과 4x를 곱한 항인 -12x를 적지 않았고, -3과 5를 곱한 -15도 -3x2와 섞어 잘못 기록했습니다. 최종식의 항 개수와 계수만 다시 계산하려 했으나, 이미 전개 과정에서 일부 곱셈이 빠진 뒤였습니다.
이 문제에서 먼저 예상할 수 있는 기준은 분명합니다. x와 x2를 곱하면 최고차항은 3차가 됩니다. 또 첫 번째 식의 2개 항이 두 번째 식의 3개 항과 각각 곱해지므로, 동류항을 합치기 전에는 곱셈 결과가 모두 6개 나와야 합니다. 학생은 예제에서 보던 순서를 따라가느라 이 두 가지를 처음에 확인하지 않았습니다. 이것이 정답 숫자를 틀린 순간보다 앞선 최초의 판단 오류였습니다.
빠진 곱 하나가 아니라 항별 기록의 문제
교정은 여러 풀이법을 한꺼번에 바꾸는 방식이 아니었습니다. 각 항의 곱을 한 줄씩 빠짐없이 적는 것 하나만 기준으로 삼았습니다.
- 2x·x2=2x3
- 2x·4x=8x2
- 2x·5=10x
- -3·x2=-3x2
- -3·4x=-12x
- -3·5=-15
그 다음에야 같은 차수의 항을 모았습니다.
2x3+8x2+10x-3x2-12x-15
=2x3+5x2-2x-15
전개 결과는 3차식이며, 동류항 정리 후 항은 4개입니다. 처음부터 예상한 최고차수 3과도 맞고, 여섯 개의 곱이 빠짐없이 나온 뒤 네 항으로 정리되었다는 점도 확인할 수 있습니다. 이미 맞았던 2x·x2, 2x·4x, 2x·5의 계산은 그대로 유지하고, 빠진 두 곱을 포함해 항별로 다시 적은 것이 핵심이었습니다.
표현을 바꾼 전개 문제에 적용하기
며칠 뒤에는 괄호의 모양과 질문을 바꿔 보았습니다.
직사각형의 가로가 x+2, 세로가 3x2-x+4일 때 넓이를 전개하고, 전개 전 예상되는 최고차수와 정리 후 항 개수를 말하는 문제입니다.
학생은 먼저 2개 항과 3개 항을 표시하고, 다음처럼 곱을 배열했습니다.
- x·3x2=3x3
- x·(-x)=-x2
- x·4=4x
- 2·3x2=6x2
- 2·(-x)=-2x
- 2·4=8
따라서 넓이는
3x3-x2+4x+6x2-2x+8
=3x3+5x2+2x+8
입니다. 이번에는 식의 계수와 부호, 항의 순서가 달라졌지만, 최고차수는 3이고 여섯 곱을 만든 뒤 동류항을 합치므로 최종 항은 4개라고 스스로 설명했습니다. 용호동중3수학과외에서 중요한 것은 특정 예제의 순서를 외우는 것이 아니라, 식의 각 항이 모두 한 번씩 곱해졌는지 확인하는 기준을 유지하는 일입니다.
힌트 없이 다시 세운 검증
한 주 뒤 새 문제를 제시했습니다.
(x-4)(2x2+3x-1)을 전개하고 결과의 차수와 항 개수를 설명하라는 문제였습니다. 도움 없이 학생은 “두 식의 항 수가 2개와 3개이므로 먼저 여섯 곱을 적는다. x·2x2에서 최고차수는 3차가 된다.”라고 말한 뒤 다음과 같이 풀었습니다.
2x3+3x2-x-8x2-12x+4
=2x3-5x2-13x+4
정리 후 항은 4개입니다. 마지막으로 x=1을 대입해 원래 식은 (1-4)(2+3-1)=-12, 전개식은 2-5-13+4=-12라고 비교했습니다. 차수와 항 개수를 먼저 예상하고, 모든 항의 곱을 기록한 뒤 동류항을 정리하는 기준을 힌트 없이 재현한 장면입니다.