






두 곡선 사이의 넓이, 교점으로 적분구간 결정하기
학생의 풀이 기록에는 다음과 같은 문장이 남아 있었다.
“그래프에서 보기 좋은 점인 x=1과 x=3을 경계로 잡고 적분한다.”
겉보기에는 그래프를 읽어 적분구간을 정한 것처럼 보이지만, 두 곡선 사이의 넓이에서는 임의의 점이 아니라 두 그래프가 실제로 만나는 점이 경계가 되어야 한다. 이 기준을 익히는 과정은 대구과외에서 자주 다루는 적분의 핵심 점검 항목이기도 하다.
오류가 시작된 지점
문제는 포물선 y=x²과 직선 y=2x로 둘러싸인 넓이를 구하는 것이다. 두 함수의 교점을 구하면
x²=2x
x(x-2)=0
따라서 x=0, 2이다.
그러므로 적분구간은 [0, 2]가 되어야 한다. x=1은 두 그래프 사이에 놓인 한 점일 뿐이고, x=3은 두 곡선이 둘러싼 영역의 바깥쪽에 있다. 그래프에서 보기 좋다는 이유만으로 경계로 선택할 수 없다.
교정된 풀이와 넓이 계산
위아래 관계 확인
구간 [0, 2]에서 직선과 포물선의 차는
2x-x²=x(2-x)≥0
이므로 직선 y=2x가 위에 있고 포물선 y=x²가 아래에 있다.
정확한 적분식
따라서 넓이 A는
A=∫₀²(2x-x²)dx
=(x²-x³/3)₀²
=4-8/3=4/3
이다.
새 문제에 적용할 판단 기준
두 곡선 사이의 넓이를 구할 때는 다음 순서를 지킨다.
- 두 함수의 식을 같게 놓고 교점을 구한다.
- 교점의 x값을 오름차순으로 정렬해 적분구간을 정한다.
- 구간 안에서 위 함수와 아래 함수를 확인한다.
- 위 함수에서 아래 함수를 뺀 뒤 적분한다.
특히 교점이 두 개라면 그 두 x값이 자연스러운 경계가 된다. 교점이 아닌 임의의 점을 경계로 삼았다면 적분식 자체가 실제로 둘러싸인 영역을 나타내는지 다시 확인해야 한다.
최종 확인
이 문제의 두 교점은 x=0과 x=2이고, 해당 구간에서 직선이 포물선보다 위에 있다. 따라서 넓이는
4/3
이다. 교점으로 적분구간을 결정하고, 위아래 관계까지 확인했다면 같은 유형의 새로운 문제에서도 올바른 넓이 식을 세울 수 있다.
가정과 결론을 나누어 표시하기
보여야 할 결론을 이미 성립하는 조건처럼 사용하지 않았는지 확인해 보세요. 증명이나 설명을 요구하는 문제에서는 출발점과 도착점을 구분하는 것이 중요합니다. 현재 배우는 성질을 적용해 어느 방향으로 설명을 이어 갔는지 답안을 따라가 볼 수 있습니다.
수강 과목의 이름과 교재 범위를 확인하기
고2라고 모두 같은 과목과 단원을 같은 순서로 배우는 것은 아닙니다. 상담에는 실제 수강 과목명과 사용하는 교재의 목차를 준비해 보세요. 학년만으로 학습 범위를 추정하지 않고 지금 배우는 내용부터 맞추는 데 도움이 됩니다.
현재 학습에서 함께 살펴볼 범위
고등 수학
현재 수강 과목과 시험 범위를 먼저 확인하고 개념, 식의 변형, 함수와 그래프, 문제 조건의 해석을 연결합니다. 선택 과목은 실제 이수 범위에 맞춰 준비하며 내신 답안과 모의고사 풀이 시간은 구분해 점검합니다.
고2 점검 기준
실제 수강하는 선택 과목과 학교 평가 범위를 확인합니다. 모든 학생에게 같은 선택 과목의 내용을 적용하지 않습니다.
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선택 과목: 변화율의 의미
미분을 배우는 과목을 수강한다면 f(x) = x³에서 f′(x) = 3x²를 구하고 x = 1에서의 순간변화율이 3임을 확인합니다. 계산 규칙을 적용하는 것과 그래프에서 변화율을 해석하는 것을 구분합니다.
선택 과목: 확률의 조건
확률을 배우는 과목을 수강한다면 공정한 주사위에서 짝수가 나올 확률을 3/6 = 1/2로 구합니다. 가능한 결과가 같은 가능성을 갖는다는 조건을 확인한 뒤 전체 경우와 해당 경우를 구분합니다.
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