삼천동 중2수학과외







분모를 없애는 순간, 모든 항을 함께 확인한 연립방정식 풀이
삼천동의 삼천개나리아파트와 삼천광진목화아파트가 있는 생활권, 전주해성중학교와 전주효문중학교가 포함된 주변에서 진행한 중2수학과외 수업에서는 분수가 있는 연립방정식을 다뤘습니다. 이 유형은 분모를 없앤 뒤 가감법을 적용하는 과정에서 한 항이라도 빠지면 이후 계산이 모두 달라집니다.
첫 식에서 드러난 한 줄의 오류
학생에게 다음 연립방정식을 제시했습니다.
x/2 + y/3 = 4
x/4 - y/6 = 1
학생은 첫 번째 식의 분모 2와 3을 보고 양변에 6을 곱해 3x+2y=24를 적었습니다. 이어 두 번째 식에서는 분모 4와 6을 없애려고 양변에 12를 곱했습니다. x/4는 3x가 되고 -y/6은 -2y가 되어야 하지만, 학생은 계산 줄에 3x-y=12라고 적었습니다. y항에 12를 곱한 뒤 6으로 나누는 과정에서 계수 2를 빠뜨린 것입니다.
이때 바로 답을 고치기보다 학생이 어느 순간에 선택을 잘못했는지 되짚었습니다. 문제는 가감법을 모른 것이 아니라, 분모를 없애는 수를 한 항에만 적용하고 나머지 항에는 따로 적용한 판단이었습니다. 이 잘못된 식을 이용하면 첫 식과 빼거나 더하는 과정도 겉보기에는 진행되므로 오류를 늦게 발견하게 됩니다.
분모를 없앨 때 지켜야 할 한 가지
두 번째 식의 모든 항에 12를 곱하는 장면을 다시 적었습니다.
12(x/4 - y/6) = 12×1
3x - 2y = 12
학생은 x항과 y항을 따로 표시하고, 숫자 12가 괄호 안의 각 항에 모두 적용된다는 점을 확인했습니다. 첫 번째 식은 이미 맞았으므로 그대로 두었습니다.
이제 식은 다음과 같이 정리됩니다.
3x + 2y = 24
3x - 2y = 12
두 식에서 x의 계수와 y의 계수가 어떻게 배치되는지 표시한 뒤 더했습니다. y항이 서로 반대 부호이므로 소거되고, 6x=36에서 x=6을 얻었습니다. 학생은 x=6을 첫 번째 정리식에 대입해 18+2y=24, y=3을 계산했습니다. 계산 결과만 적지 않고, x와 y를 두 원래 식에 각각 넣었습니다.
- 6/2+3/3=3+1=4
- 6/4-3/6=3/2-1/2=1
두 원래 식에서 모두 등식이 성립하는지 확인하면서, 정리된 식에서의 계산과 원래 분수식의 검산을 구분했습니다.
표현과 조건이 바뀐 문제에서 경계 확인
같은 개념을 숫자만 바꾸지 않고 표 형태로 바꾸어 제시했습니다. 표에는 두 식의 각 항과 분모를 다음처럼 배치했습니다.
- 첫째 식: x항의 분모 3, y항의 분모 4, 오른쪽 값 2
- 둘째 식: x항의 분모 6, y항의 분모 8, 오른쪽 값 -1
학생은 각 식에서 분모의 최소공배수를 먼저 골라 첫째 식 전체에는 12, 둘째 식 전체에는 24를 곱했습니다. 이어 부호가 바뀐 둘째 식을 살펴보며, 음수는 y항에만 붙은 것이 아니라 해당 항의 계수에 붙은 것임을 표시했습니다.
또 다른 조건으로 다음 식을 보여 주었습니다.
x/2 - y/3 = 1
-x/4 + y/6 = -1/2
첫째 식에 6을 곱하면 3x-2y=6, 둘째 식에 12를 곱하면 -3x+2y=-6이 됩니다. 학생은 두 식을 더했을 때 0=0이 되는 것을 보고, 이를 x와 y의 값으로 잘못 읽지 않았습니다. 두 식이 서로 반대 모양으로 정리되어 하나의 관계를 반복한 경우이므로, 가감 결과만으로 두 미지수의 값을 하나로 정할 수 없다고 설명했습니다. 이것이 일반적인 소거 성공과 구분해야 할 예외 조건이었습니다.
힌트 없이 다시 세운 판단
수업 끝에 새 문제를 제시했습니다.
x/3 + y/2 = 5
x/6 - y/4 = 1
학생은 먼저 “첫째 식 전체에는 6, 둘째 식 전체에는 12를 곱해야 하며, 곱하는 수는 모든 항에 적용한다”고 말했습니다. 실제로 정리한 식은 2x+3y=30, 2x-3y=12였습니다. 부호가 반대인 y항을 더해 4x=42, x=21/2를 얻고, 첫째 식에 대입해 y=-2를 계산했습니다.
학생은 마지막으로 두 원래 식에 각각 대입했습니다. 21/2를 3으로 나누고 -2를 2로 나누어 첫 식의 합이 5인지 확인했고, 둘째 식에서도 21/2를 6으로 나눈 값에서 -2를 4로 나눈 값을 빼 1이 되는지 검산했습니다. 이번에는 분모를 없애는 첫 판단부터 모든 항과 부호를 함께 확인하고, 가감 뒤 얻은 값도 원래 분수식에서 다시 확인했습니다.
이 과정을 통해 삼천동 생활권의 삼천동과외 수업에서 다룬 분수 연립방정식은 단순히 분모를 제거하는 문제가 아니라, 각 식 전체에 같은 수를 적용하고 서로 반대가 되는 항의 조건을 구별하는 문제로 이어졌습니다. 이후 삼천동중2수학과외에서도 학생은 정리식뿐 아니라 두 원래 식까지 대입해 풀이의 경계를 확인하도록 연습했습니다.