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다항함수 미분에서 계수 처리 바로잡기

학생의 풀이 기록에는 변수 부분만 미분하고 계수는 그대로 둔 오류가 나타났다. 예를 들어 \(7x^4\)의 미분을 \(7x^3\)으로 적었지만, 거듭제곱의 계수까지 곱해야 하므로 정답은 \(28x^3\)이다.

틀린 항부터 역추적하기

상수배는 보존하고, 지수는 앞으로 곱한다

다항식의 각 항을 독립적으로 미분할 때 다음 규칙을 적용한다.

\[ \frac{d}{dx}(ax^n)=anx^{n-1} \]

여기서 \(a\)는 그대로 사라지는 값이 아니라 \(n\)과 곱해지는 계수다.

따라서

\[ f(x)=6x^5-4x^3+9x-8 \]

이면

\[ f'(x)=30x^4-12x^2+9 \]

이다. 상수항 \(-8\)의 미분은 \(0\)이다.

교정 전후 비교

학생 풀이와 올바른 풀이

학생의 처리 올바른 미분
8x⁴ 8x³ 32x³
-5x² -5x -10x
3x 3 3

일차항은 지수가 \(1\)이므로 계수가 그대로 남지만, \(x^2\) 이상인 항은 반드시 지수와 곱해야 한다.

새로운 문항에서 확인하기

다음 중 도함수가 잘못된 항 고르기

\[ g(x)=4x^6-7x^4+2x^3-9x+5 \]

  • ① \(4x^6 \rightarrow 24x^5\)
  • ② \(-7x^4 \rightarrow -28x^3\)
  • ③ \(2x^3 \rightarrow 6x^2\)
  • ④ \(-9x \rightarrow -9\)
  • ⑤ \(5 \rightarrow 5\)

⑤가 잘못되었다. 상수의 도함수는 \(0\)이므로

\[ g'(x)=24x^5-28x^3+6x^2-9 \]

이다.

구포동과외에서 이 유형을 연습할 때는 각 항의 계수를 먼저 표시한 뒤, 지수를 곱하고 지수를 \(1\) 낮추는 순서로 확인하면 계수를 빠뜨리거나 한 번 더 곱하는 실수를 줄일 수 있다.

구포동 고2수학과외 학부모 후기

프린트와 책을 챙기며 정리하던 중에 아이가 바로 문제를 덮지 않고, 맨 마지막 계산 결과를 다른 방법으로 다시 살펴보더라고요. 처음 적어 둔 결과만 보고 넘어갈 줄 알았는데 계산한 흔적을 한 번 더 따라가고 있었습니다. 구포동 수학과외 이야기를 나누기 예전에는 확인할 부분이 생겨도 그날 바로 정리하지 않고 지나가는 경우가 있었거든요. 그런데 이번에는 처음 계산과 다른 방식으로 결과를 다시 대조해 봤어요. 답을 새로 구했다기보다 마지막 부분이 맞는지 스스로 확인하는 모습이 눈에 띄었습니다. 수학 발표를 준비하던 날에도 같은 식으로 한 가지 방법만 믿지 않고 마지막 결과를 다른 방식으로 점검했어요. 확인한 곳과 아직 살펴보지 않은 곳을 구분해서 표시해 둔 것도 전과 달랐고, 계산 과정에서 어느 부분을 다시 봐야 하는지 표시가 나뉘어 있었습니다.

★★★★★학부모 후기

주말에 단어장을 다시 펼쳐 보다가 수학 문제를 함께 꺼내 놓은 모습이 눈에 띄었어요. 함수의 식과 그래프를 나란히 두고 같은 조건을 나타내는지 하나씩 대조하고, 나중에 다시 볼 부분이 바로 보이도록 따로 정리해 두었더라고요. 단어장을 보던 중에도 그 행동이 이어진 게 의외로 눈에 들어왔어요. 학교 보충수업을 다녀온 날에는 공부를 끝냈다길래 책상 위를 정리하려 했는데, 아이가 함수 그래프를 다시 그리고 있었습니다. 식만 보고 넘어가는 게 아니라 그래프를 직접 맞춰 보면서 확인하고 있더라고요. 예전에는 복습할 범위를 스스로 고르기보다 그날 배운 내용을 처음부터 다시 훑는 편이었거든요. 구포동 수학과외 이야기를 나누던 때와 비교해도, 이번에는 무엇을 다시 볼지 정한 뒤 식과 그래프를 나란히 놓고 살펴보는 장면이 분명했습니다.

★★★★★학부모 후기

비가 내리던 주말 오후, 자료를 챙기다가 시험지 귀퉁이에 적힌 번호들이 눈에 띄었어요. 그냥 풀이 흔적인 줄 알았는데, 마지막에 다시 계산해 볼 문제만 따로 적어 둔 거더라고요. 구포동 수학과외 이야기를 나누며 자료를 정리하던 때였지만, 그 장면은 수업과 상관없이 아이가 시험지를 보는 방식 자체가 달라진 것처럼 보여서 잠깐 멈춰 보게 됐어요. 예전에는 확인할 부분이 많아지면 꼭 필요한 것과 나중에 봐도 되는 것이 한데 뒤섞여 있었거든요. 이번에는 검산할 번호를 따로 추려 두니 무엇부터 다시 볼지 바로 구분돼 있었습니다. 다른 선택지 문제를 풀 때도 마지막에 다시 살필 번호를 모아 놓았고, 한 번 더 확인한 부분은 접어 두었어요. 시험지를 펼쳤을 때 다시 볼 자리와 이미 본 자리가 나뉘어 있더라고요.

★★★★★학부모 후기

구포동에서 수학 과외를 시작한 뒤에도 아이는 숙제를 미루고 새 진도만 서두르는 편이었습니다. 선생님은 컨디션이 좋지 않은 날에는 문제 수를 줄이고 핵심만 복습하게 했고, 시험기간에도 무리하게 진도를 나가지 않도록 조절해 주셨습니다. 답지를 덮고 혼자 다시 풀어보던 아이가 이제는 막히면 선생님께 편하게 설명을 부탁하는 모습이 가장 반갑게 느껴졌습니다.

★★★★☆학부모 후기

구포동에서 수학 과외를 시작하기 전에는 틀린 문제를 다시 보는 것 자체가 싫어서 모르는 부분도 대충 넘겼습니다. 다만 선생님께 설명을 다시 부탁드리면 처음 헷갈린 곳부터 차분히 찾아 주시고, 숙제와 복습도 이해한 만큼 확인해 주셔서 부담이 줄었습니다. 시험이 끝난 주말에는 제가 먼저 수업 내용을 부모님께 이야기하고 공부를 시작하는 모습도 보였습니다.

★★★★★학부모 후기

시험 범위를 함께 확인하던 날, 선생님께서 아이의 실수를 편하게 이야기하도록 기다려 주시는 모습이 기억에 남았습니다. 구포동 수학과외를 시작한 뒤 아이는 평일 저녁 숙제를 미루지 않고 틀린 문제도 다시 살펴보며, 수업 있는 날을 예전처럼 부담스러워하지 않습니다.

★★★★★학부모 후기