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만덕동 고2수학과외

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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.

만덕동 고2수학과외 학부모 후기

서술형 숙제를 적던 밤, 아이가 풀이 두 개를 놓고 잠시 들여다보더라고요. 답이 맞는지만 확인하는 줄 알았는데, 서로 달라지기 시작한 지점에 짧게 표시를 해두고 그 부분만 다시 살폈어요. 예전에는 틀린 곳을 발견해도 바로 그 줄만 지우거나 답을 고치는 편이었거든요. 월요일 아침 가방을 챙기다 책상 위를 보니 같은 문제가 좌우로 나뉘어 적혀 있었습니다. 두 과정을 비교하면서 어느 단계부터 달라졌는지 표시해 둔 모습이었어요. 만덕동 수학과외 이야기를 나누기 전에도 이런 식으로 스스로 풀이를 정리한 적은 거의 없어서 잠깐 멈춰서 보게 됐습니다. 예전엔 오류의 앞뒤를 이어서 확인하지 않았는데, 이번엔 처음 갈라진 한 단계부터 양쪽 과정을 따라가고 있더라고요. 마지막에는 확인한 부분만 작게 표시해 둔 채 다른 계산으로 넘어갔어요.

★★★★★학부모 후기

다음 계산 숙제를 펼쳐 놓았을 때, 아이가 문제를 풀자마자 전부 다시 보는 게 아니라 검산이 필요한 것만 골라 옆에 작은 표시를 해두더라고요. 확인한 곳을 따로 구분해 둔 모습이 눈에 띄었어요. 예예전에는 틀린 문제에서도 한 부분만 다시 살펴보는 일이 드물었거든요. 방학 숙제를 시작하던 오전에는 자료를 챙기다가 접혀 있는 문제 하나를 발견했어요. 답은 맞게 나왔는데 검산을 하지 않은 문제라서 따로 접어 둔 거라고 하더라고요. 만덕동 수학과외 이야기를 나누며 보게 된 장면인데, 답이 맞았다는 이유로 그냥 넘기지 않고 확인할 문제를 골라 둔 점이 전과 달랐습니다. 이번에는 문제 전체를 다시 푸는 대신, 필요한 부분 옆에 남은 작은 표시만 따라가고 있더라고요.

★★★★☆학부모 후기

비가 세차게 오던 주말 오후, 아이가 문제집 한쪽 숫자를 손으로 가린 채 같은 문제를 다시 풀고 있더라고요. 답을 외워서 확인하는 게 아니라 숫자가 달라져도 앞에서 했던 판단이 그대로 맞는지 보려는 모습이었어요. 예예전에는 확인할 게 많으면 중요한 조건과 덜 중요한 부분을 한꺼번에 살피느라 뒤섞이는 경우가 있었거든요. 만덕동 수학과외를 알아보던 중에도 이런 장면이 눈에 들어왔는데, 다른 선택지 문제를 풀 때도 비슷한 방식으로 숫자를 가려 놓고 판단 과정을 다시 확인했어요. 한 번 더 살펴본 부분은 접어 두고 다음 문제로 넘어갔고요. 숫자만 바뀐 문제 앞에서 무엇을 먼저 봐야 하는지 스스로 짚어 가는 모습이 전과는 달랐습니다.

★★★★☆학부모 후기

만덕동에서 수학 과외를 시작했을 때는 숙제를 펴기까지 한참 걸렸고, 문제를 다 풀면 풀이를 다시 살펴보지도 않았습니다. 선생님은 시험 기간에도 컨디션에 따라 문제 수를 줄이고 핵심만 짚어 주셨으며, 풀이를 함께 돌아보는 시간을 가졌습니다. 이제는 모르는 부분을 다시 설명해 달라는 말이 전보다 편해졌다고 합니다.

★★★★☆학부모 후기

만덕동에서 과외를 시작할 때만 해도 아이는 평일에 책상에 앉아도 할 일을 정하지 못하고, 시험기간이면 금방 지치는 편이었습니다. 선생님은 수업 전 질문할 문제를 미리 고르게 하고 그날 해낼 수 있는 만큼만 숙제를 내주며 이해했는지 차분히 확인해 주셨습니다. 요즘은 숙제가 밀려도 손을 놓지 않고 쉬운 것부터 시작해, 공부를 조금 편하게 받아들이는 모습입니다.

★★★★★학부모 후기

만덕동에서 과외를 시작한 첫날에는 낯을 가려 문제를 풀기보다 답지를 먼저 보고 싶었습니다. 선생님은 바로 답을 알려주지 않고 어디까지 이해했는지 편하게 물어보며 스스로 생각할 시간을 주셨습니다. 수업을 마친 뒤에는 모르는 문제도 그대로 지나치지 않고 한 번 더 질문해 보게 됐습니다.

★★★★★학부모 후기