부개동 고2수학과외







그래프가 만나는 위치보다 먼저 볼 것
로그부등식은 두 그래프의 높이를 비교하는 문제처럼 보이지만, 비교는 공통 정의역 안에서만 의미가 있습니다. 부개동과외 수업에서도 학생들이 자주 놓치는 부분은 계산보다 진수 조건을 먼저 확인하는 절차입니다.
한 식에서 시작한 정의역 확인
다음 부등식을 그래프로 해석해 보겠습니다.
log2(x−1) > log2(5−x)
두 로그가 정의되려면
x−1 > 0, 5−x > 0
이어야 하므로 공통 정의역은 1 < x < 5입니다.
교점과 그래프의 위아래를 함께 읽기
교점의 x좌표
밑이 2로 1보다 크므로 로그함수는 증가합니다. 따라서 공통 정의역 안에서는 진수의 크기를 비교할 수 있습니다.
x−1 > 5−x
2x > 6
따라서 x > 3입니다.
두 그래프의 교점은 x−1=5−x에서 정해져 x=3입니다. 실제 교점은 (3, 1)입니다.
그래프 위치로 구간 판정
공통 정의역 (1, 5) 안에서 x=3을 기준으로 나눕니다.
- 1 < x < 3: x−1 < 5−x이므로 왼쪽 로그 그래프가 아래에 있습니다.
- 3 < x < 5: x−1 > 5−x이므로 y=log2(x−1) 그래프가 위에 있습니다.
따라서 해는 3 < x < 5입니다.
오답 기록과 최종 검증
정의역 밖까지 비교한 오류
한 학생은 x−1과 5−x를 비교해 x>3을 얻은 뒤, 해를 (3, ∞)로 적었습니다. 그러나 x≥5이면 5−x≤0이 되어 오른쪽 로그가 정의되지 않습니다. x≤1이면 왼쪽 로그가 정의되지 않습니다.
그러므로 계산으로 얻은 x>3에 공통 정의역 1<x<5를 반드시 교집합해야 합니다.
(3, ∞) ∩ (1, 5) = (3, 5)
최종 확인에서도 x=4를 대입하면 log23 > log21이므로 참입니다. 반면 x=6은 오른쪽 진수가 −1이므로 애초에 비교할 수 없습니다. 로그부등식은 교점 기준의 그래프 위치와 공통 정의역을 함께 확인해야 정확한 해를 얻습니다.