만덕동 고2수학과외







끊기지 않는 그래프가 미분 가능한 것은 아니다
다음 날 학생은 f(x)=2|x-1|+3의 그래프가 끊기지 않는다는 점을 근거로 미분 가능하다고 판단했다. 그러나 이 문제의 핵심은 연속성과 미분가능성을 따로 확인하는 데 있다.
최종 검증에서 발견된 판단 오류
x=1에서 함수값은 f(1)=3이고, x가 1에 가까워질 때의 좌극한과 우극한도 모두 3이다. 따라서 함수는 x=1에서 연속이다.
하지만 꼭짓점 좌우의 기울기는 서로 다르다.
왼쪽에서는 f(x)=-2(x-1)+3이므로 좌미분계수는 -2이고,
오른쪽에서는 f(x)=2(x-1)+3이므로 우미분계수는 2이다.
좌미분계수와 우미분계수가 다르므로 x=1에서 미분 가능하지 않다.
절댓값 계수로 좌우 기울기 비교하기
일반적으로 f(x)=c|x-a|+d를 살펴보자.
x<a에서는 f(x)=-c(x-a)+d이므로 기울기는 -c,
x>a에서는 f(x)=c(x-a)+d이므로 기울기는 c이다.
따라서 c≠0이면 좌우미분계수가 다르므로 x=a에서 미분 불가능하다. 반대로 c=0이면 함수는 상수함수가 되어 미분 가능하다. 이 함수는 모든 실수에서 연속이지만, c≠0일 때 x=a에서만 미분 가능하지 않다.
연속성과 미분가능성의 구별
- 연속성: 그래프가 끊어지지 않고 함수값과 극한값이 일치하는가
- 미분가능성: 한 점에서 좌우 기울기가 같은가
만덕동과외 수업에서는 그래프가 이어지는지 확인한 뒤, 반드시 좌미분계수와 우미분계수를 별도로 계산하도록 풀이 기록을 교정했다.
교정된 풀이
처음 판단: “그래프가 끊기지 않으므로 미분 가능하다.”
교정된 판단: “x=1에서 연속이지만 좌미분계수 -2와 우미분계수 2가 다르므로 미분 가능하지 않다.”
절댓값 그래프의 꼭짓점에서는 연속 여부만으로 결론을 내리지 말고, 좌우 기울기를 비교해야 한다.