지정지구 고2수학과외







정지점이 생겼는데도 극값이 아닐 수 있다
다음 함수에서 fa'(1)=0이 되도록 하는 매개변수 a를 구해 보자.
fa(x)=x3-3ax2+3x
도함수는 fa'(x)=3x2-6ax+3이므로
fa'(1)=6-6a=0에서 a=1을 얻는다.
계산 결과를 그래프로 검증하기
a=1일 때
f1'(x)=3(x-1)2≥0
이다. x=1의 좌우에서 도함수 부호가 모두 양수이므로 함수는 계속 증가한다. 따라서 x=1은 정지점이지만 극대나 극소가 아니다.
즉, 극값점이라면 f'(x)=0이어야 하지만, f'(x)=0이라는 조건만으로 극값을 확정할 수는 없다.
부호변화까지 포함한 새 문제
함수 fa(x)=x3-3x2+ax가 서로 다른 두 극값을 갖도록 하는 실수 a의 범위를 구하여라.
임계점의 개수 확인
fa'(x)=3x2-6x+a이다.
이 방정식이 서로 다른 두 실근을 가져야 두 정지점이 생긴다. 판별식은
Δ=(-6)2-4·3·a=36-12a
이므로 Δ>0, 즉 a<3이어야 한다.
극대와 극소의 존재 확인
도함수의 두 근은
x=1-√(1-a/3), x=1+√(1-a/3)
이다. 최고차항의 계수가 양수인 이차식 fa'(x)는 두 근의 바깥에서 양수, 두 근 사이에서 음수이다.
따라서 부호는 +→-→+로 변한다. 첫 번째 근에서는 극대, 두 번째 근에서는 극소가 생긴다.
최종 판정과 수업에서의 적용
결론적으로 fa(x)가 서로 다른 두 극값을 갖는 조건은
a<3
이다. a=3이면 f'(x)=3(x-1)2이 되어 정지점 하나만 생기고 부호변화가 없으며, a>3이면 도함수의 실근이 없어 극값이 없다.
이처럼 극값 문제에서는 도함수의 근을 구한 뒤 반드시 주변 부호변화를 확인해야 한다. 지정지구과외에서도 매개변수 문제를 다룰 때 이 두 단계를 분리해 점검하면 계산만으로 조건을 잘못 확정하는 오류를 줄일 수 있다.
여러 경우를 나눈 뒤 빠진 경우를 확인하기
경우를 나누어 푸는 단원에서는 각 경우의 계산뿐 아니라 분류 기준도 적어 보세요. 같은 경우를 두 번 세거나 경계에 해당하는 경우를 빼지 않았는지 확인할 수 있습니다. 답을 합치기 전에 처음의 분류가 전체를 포함하는지 돌아보는 과정이 필요합니다.
단원별로만 풀면 잘되는데 섞이면 어렵다면
같은 유형이 연속으로 나오는 연습과 여러 단원이 섞인 연습은 요구하는 판단이 다릅니다. 개별 단원의 기본 문제를 해결할 수 있다면 소량을 섞어 어떤 개념을 선택했는지 기록해 보세요. 틀린 개수보다 단원을 구별하는 근거가 있었는지 확인할 수 있습니다.
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.
수업 진행 예시
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.
위 내용은 지도 범위와 연습 방법을 설명하는 예시입니다. 학생이 이미 배운 내용과 현재 진도에 맞춰 적용하며, 모든 내용을 한 수업에서 진행하지 않습니다.
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