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신평동 고2수학과외

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극점의 위치와 높이를 함께 읽는 그래프 개형

시간 제한이 있는 첫 풀이에서 극대·극소의 위치는 맞았지만, 그래프의 높이를 임의로 그려 오답이 나왔다. 미분으로 찾은 것은 먼저 x좌표이며, 해당 점의 y좌표는 반드시 원함수에 대입해 확인해야 한다. 이런 과정을 신평동과외 수업에서 그래프 개형의 첫 판단 기준으로 정리했다.

도함수 부호로 극값 위치 찾기

함수 f(x)=x³−3x+a를 살펴보자. 여기서 a는 실수이다.

f′(x)=3x²−3=3(x−1)(x+1)

구간 (−∞,−1) (−1,1) (1,∞)
f′(x)의 부호 + +

따라서 x=−1에서 극대, x=1에서 극소가 나타난다. 하지만 이것만으로는 극점의 좌표가 완성되지 않는다.

원함수에 대입해 높이 계산하기

극대점의 y좌표는

f(−1)=−1+3+a=a+2

이므로 극대점은 (−1, a+2)이다.

극소점의 y좌표는

f(1)=1−3+a=a−2

이므로 극소점은 (1, a−2)이다.

따라서 a의 값이 달라지면 극점의 x좌표는 그대로지만 두 점의 높이는 함께 이동한다. 극대와 극소의 세로 차이는 항상

(a+2)−(a−2)=4

로 일정하다.

매개변수에 따른 개형 비교

a=0인 경우와 a=3인 경우

함수 극대점 극소점
f(x)=x³−3x (−1,2) (1,−2)
f(x)=x³−3x+3 (−1,5) (1,1)

두 그래프는 모양과 극점의 x좌표가 같고, a=3인 그래프가 전체적으로 3만큼 위로 이동한다. 따라서 극점의 위치만 표시한 뒤 높이를 임의로 정하면 매개변수의 영향을 반영하지 못한다.

오답을 막는 최종 확인

그래프를 그리기 전 다음 세 가지를 확인한다.

  • 도함수의 부호변화로 극대·극소 여부를 판단한다.
  • 극점의 x좌표를 원함수에 대입해 y좌표를 구한다.
  • 매개변수가 있으면 극점의 높이가 어떻게 변하는지 비교한다.

이 문제에서 최종 극점은 (−1,a+2), (1,a−2)이며, 위치와 높이를 모두 표시해야 정확한 그래프 개형이 완성된다.

신평동 고2수학과외 학부모 후기

새 단원 자료를 챙기다가 그래프 문제에 눈이 갔어요. 아이가 계산한 교점의 위치를 그래프 위에 따로 표시해 둔 게 보이더라고요. 그냥 답만 적어둔 게 아니라 식에서 나온 결과가 그래프의 위치와 맞는지 살펴본 흔적이었어요. 예전에는 복습할 때 자기 답을 오래 들여다보기보다 정답이나 해설부터 펼치는 일이 많았거든요. 그런데 이번에는 계산한 교점을 그래프에 옮겨 표시한 뒤, 결과와 위치가 맞는지 스스로 대조하고 있었습니다. 신평동 수학과외라는 말을 알아보던 때와는 별개로, 집에서 문제를 확인하는 모습이 조금 달라 보여서 유심히 보게 됐어요. 새 모의고사 문제를 읽던 오후에도 같은 방식으로 계산한 교점을 그래프에 표시했어요. 나중에 다시 펼쳤을 때 어디부터 이어서 볼지 알 수 있게 흔적도 남겨 두었고요. 정답지를 먼저 찾던 손이 이번에는 그래프 위의 점부터 확인하고 있었습니다.

★★★★★학부모 후기

모의고사 성적표를 식탁에 올려둔 날, 아이가 해설지와 자기 풀이를 펼쳐놓고 있더라고요. 답을 맞혔는지부터 보는 게 아니라 두 장을 번갈아 보면서 풀이가 처음 달라지는 한 줄만 짚어 비교했어요. 신평동 수학과외 이야기를 나누던 중에도 그 장면이 떠올랐습니다. 예전에는 문제를 다 풀고 나면 지나간 부분을 다시 펼치는 일이 거의 없었거든요. 그런데 시험 전 마지막 복습 때도 해설과 자기 풀이를 나란히 놓고 처음 어긋난 줄을 먼저 찾더라고요. 확인할 곳이 여러 군데 섞이지 않게 따로 남겨둔 표시까지 보였습니다. 예전에는 틀린 문제를 한꺼번에 넘기곤 했는데, 이날은 풀이 전체보다 달라진 한 줄 앞에서 손을 멈췄어요. calc.

★★★★★학부모 후기

수행평가 준비로 책상 주변을 치우다가 확률 문제에 눈이 갔어요. 아이가 가능한 경우를 그냥 나열하는 게 아니라 작은 표로 나눠 적고, 겹치는 경우에는 직접 지워 가며 살펴보고 있더라고요. 신평동 수학과외라는 말을 알아보게 된 것도 이런 공부 장면을 보면서였는데, 그 자체보다 아이가 문제를 대하는 방식이 눈에 띄었어요. 예전에는 답이 맞는지만 확인하고 무엇이 달라졌는지는 거의 비교하지 않았거든요. 그런데 표 안에서 같은 경우를 찾아 지운 흔적이 보이니, 답만 보고 지나가던 때와는 달랐어요. 다른 유형의 독해 문제를 풀 때도 가능한 경우를 작은 표로 정리한 뒤 중복되는 부분을 지웠고, 나중에 다시 살펴볼 대상까지 따로 분명히 해 두었습니다.

★★★★★학부모 후기

신평동에서 과외를 시작할 때만 해도 아이는 숙제를 펼치기까지 한참 걸렸고, 모르는 문제도 대충 넘기곤 했습니다. 선생님은 컨디션에 따라 문제 수를 조절하고 핵심만 짚으며 무리하게 진도를 나가지 않으셨고, 이제는 답지를 덮고 다시 풀거나 설명을 편하게 부탁합니다.

★★★★★학부모 후기

주말마다 공부 계획을 세울 때면 틀린 문제부터 피하려던 아이가, 신평동 수업을 다녀온 뒤에는 풀이 과정을 다시 말해보며 어디서 막혔는지 살펴봅니다. 선생님은 정답을 바로 알려주기보다 스스로 이어갈 시간을 주고, 숙제 확인 때도 차분히 기다려 주셨습니다. 요즘은 할 분량을 직접 정한 뒤 먼저 책상에 앉는 모습이 보여 작은 변화가 반갑습니다.

★★★★★학부모 후기

주말마다 숙제를 미루던 아이가 신평동 수학과외 수업을 마친 뒤에는 복습할 분량부터 확인하는 모습이 눈에 띄었습니다. 선생님은 정답보다 풀이 과정을 먼저 말하게 하고, 막힌 부분과 그날 할 일을 차분히 나눠 주셨습니다. 요즘은 수업 전에 질문을 준비하는 날도 생겨 든든합니다.

★★★★☆학부모 후기