범어동 중3수학과외







범어동 중3수학과외, 근삿값을 읽는 기준부터 다시 세우기
범어동과외 수업에서 채점 직후 한 학생의 풀이를 함께 펼쳤습니다. 정화중학교, 동도중학교, 경신중학교가 포함된 생활권에서 중3수학 문제를 점검하던 중이었고, 골프타운과 대구광역시립수성도서관 인근 생활권에서도 자주 만나는 유형이었습니다. 이번 장면의 초점은 제곱근을 무작정 소수로 바꾸는 일이 아니라, 어떤 두 제곱수 사이에 있는지로 크기를 비교하고 경계와 예외를 판단하는 것이었습니다.
채점지에 남은 첫 번째 판단
문제는 다음과 같았습니다.
√27과 5.2 중 어느 수가 큰지 비교하고, √n<5.2를 만족하는 자연수 n의 최댓값을 구하여라.
학생은 먼저 √27에 대해 다음처럼 적었습니다.
- √27=2.7
- 따라서 2.7<5.2
- √n<5.2이므로 n은 27보다 작다.
마지막 결론만 보면 방향은 일부 맞아 보였지만, 풀이가 틀어지기 시작한 곳은 첫 줄이었습니다. 27이라는 피근수를 소수 2.7처럼 읽어 √27의 값을 정한 것입니다. 이 판단을 그대로 두면 뒤의 비교도 실제 제곱근의 위치가 아니라 잘못 만든 숫자에 의존하게 됩니다.
수업에서는 계산을 전부 지우지 않고, 처음 기준만 바꾸었습니다. 27의 양옆에서 가까운 제곱수를 찾으면 25<27<36입니다. 양변의 제곱근을 비교하면 5<√27<6이므로, √27은 2.7이 아니라 5와 6 사이에 있습니다. 따라서 √27과 5.2를 비교하려면 27이 5.2의 제곱과 어느 쪽에 있는지 살펴봐야 합니다. 5.2²=27.04이므로 27<27.04이고, 양수가 비교되는 상황에서 √27<5.2입니다.
경계에서는 ‘바로 앞 제곱수’를 확인하기
이제 같은 문제의 두 번째 조건을 다시 보았습니다. √n<5.2에서 양변을 제곱하면 n<27.04입니다. n은 자연수이므로 가능한 가장 큰 값은 27입니다. 학생은 처음에 ‘n은 27보다 작다’고 썼지만, 실제로는 27도 조건을 만족합니다. 27은 27.04보다 작기 때문입니다.
이 대목에서 경계와 예외를 따로 적었습니다.
- √n이 5.2보다 작으려면 n은 5.2²=27.04보다 작아야 한다.
- 자연수 중 27은 포함되고 28은 포함되지 않는다.
- 따라서 최댓값은 27이며, ‘27보다 작다’가 아니라 ‘27.04보다 작다’가 기준이다.
직접 고친 행동은 하나였습니다. 피근수를 소수처럼 읽지 않고, 먼저 이웃한 제곱수 또는 비교 대상의 제곱을 찾아 제곱근의 범위를 좁히는 것입니다. 이미 계산한 5.2²=27.04는 그대로 활용했습니다. 이 기준을 쓰면 √27의 대략적인 위치도 5와 6 사이로 확인되고, 5.2와의 경계도 27.04를 통해 분명해집니다.
표현을 바꾼 문제에서 다시 세운 기준
다음에는 식의 모양과 질문 방향을 바꾸었습니다.
수직선에서 점 P의 위치가 √40이고, 점 Q의 위치가 6.3일 때 P와 Q 중 오른쪽에 있는 점을 고르시오. 또 √m>6.3을 만족하는 자연수 m 중 가장 작은 값을 구하시오.
이번에는 비교 대상이 먼저 주어지고, 조건이 ‘작다’에서 ‘크다’로 바뀌었습니다. √40을 4.0으로 읽지 않고 36<40<49를 적은 뒤 6<√40<7을 확인했습니다. 그러나 이것만으로 √40과 6.3의 정확한 순서는 정할 수 없으므로 6.3²을 계산했습니다. 6.3²=39.69이고 40>39.69이므로 √40>6.3입니다. 따라서 P가 오른쪽입니다.
두 번째 조건에서는 m>39.69이므로 자연수 중 가장 작은 값은 40입니다. 39는 부족하고 40은 넘는다는 경계를 적어, 앞 문제에서 사용한 기준을 반대 방향에도 적용했습니다. 숫자만 바꾼 반복이 아니라, 제곱근의 범위를 먼저 찾은 뒤 비교 대상의 제곱으로 경계를 확정하는 방식으로 표현을 바꾼 것입니다.
힌트 없이 확인한 마지막 풀이
마지막에는 문제를 새로 제시하고 아무 표시도 해 주지 않았습니다.
√63과 7.9 중 더 큰 수를 고르고, √k≤7.9를 만족하는 자연수 k의 최댓값을 구하여라.
학생은 먼저 49<63<64를 써서 7<√63<8이라고 했습니다. 이어 7.9²=62.41을 계산하고 63>62.41이므로 √63>7.9라고 설명했습니다. 따라서 더 큰 수는 √63입니다. 또 √k≤7.9에서는 k≤62.41이므로 자연수 최댓값은 62라고 했습니다.
마지막으로 k=62일 때 62≤62.41, k=63일 때 63≤62.41이 거짓임을 대조했습니다. 근삿값을 제곱해 원래 수 주변의 경계를 확인했기 때문에 답만 맞힌 것이 아니라, 왜 62에서 멈추는지도 스스로 검증한 것입니다. 이런 식의 범어동중3수학과외에서는 근삿값을 먼저 짐작하기보다 이웃한 제곱수와 경계값을 찾아 비교 기준을 세우는 과정을 반복합니다.