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탄젠트함수의 그래프, 점근선 사이 증가 방향 확인하기

학생은 탄젠트함수 그래프의 점근선 사이에서 곡선이 내려가는 구간이 있다고 판단해 오답을 골랐다. 이번에는 대표점과 함수의 계수를 이용해 그래프의 방향을 다시 확인했다.

오답 장면에서 찾은 첫 판단

기본 함수 \(y=\tan x\)의 한 주기는 \(-\frac{\pi}{2}

\(x\to-\frac{\pi}{2}^{+}\)일 때 \(y\to-\infty\),
\(x\to\frac{\pi}{2}^{-}\)일 때 \(y\to+\infty\)

따라서 점근선 사이의 전체 곡선은 왼쪽 아래에서 오른쪽 위로 올라간다. 중간에 감소하는 구간은 없다.

대표점으로 방향 확인

\(x\)\(-\frac{\pi}{4}\)0\(\frac{\pi}{4}\)
\(y=\tan x\)-101

대표점이 \((-{\pi}/{4},-1)\), \((0,0)\), \(({\pi}/{4},1)\) 순서로 놓이므로 그래프는 계속 증가한다.

계수에 따른 변화

양의 계수

\(y=a\tan x\)에서 \(a>0\)이면 그래프의 세로 방향 크기만 달라질 뿐 증가 방향은 유지된다. 실제로

\[ y'=a\sec^2 x \]

이고 \(\sec^2x>0\)이므로 \(y'>0\)이다. 정의되는 각 구간에서 함수는 증가한다.

음의 계수

\(a<0\)이면 \(y'=a\sec^2x<0\)이므로 점근선 사이에서 오른쪽으로 갈수록 함수값이 감소한다. 예를 들어 \(y=-\tan x\)는 \(-\frac{\pi}{2}

보기에서 후보를 줄이는 방법

그래프 선택 문제에서는 먼저 점근선의 위치와 주기를 확인한 뒤, 점근선 사이의 방향을 본다. 기본 탄젠트함수라면 각 구간에서 왼쪽 아래에서 오른쪽 위로 증가해야 한다. 감소하는 모양을 골랐다면 계수가 음수인지도 함께 점검해야 한다.

대전봉명동과외에서 이 유형을 다룰 때도 대표점 세 개를 직접 대입하게 하면 그래프의 방향을 눈대중으로 판단하는 실수를 줄일 수 있다.

최종 확인

  • \(y=\tan x\)의 정의역은 \(x\ne\frac{\pi}{2}+k\pi\)이다.
  • 각 점근선 사이에서 \(y=\tan x\)는 증가한다.
  • \(a\tan x\)는 \(a>0\)이면 증가하고, \(a<0\)이면 감소한다.
  • 점근선 사이에 감소 구간을 임의로 그리면 기본 탄젠트함수의 성질과 맞지 않는다.

대전봉명동 고2수학과외 학부모 후기

단원평가 전날 책상 위 문제집을 보다가 뒤쪽에 짧게 적힌 문장을 발견했어요. 앞에서 자주 반복되던 계산 실수를 따로 적어 두고, 다시 확인할 순서가 보이도록 표시까지 해 놓았더라고요. 답을 맞혔는지만 보고 넘어가던 모습과는 달랐습니다. 얼마 전 수학 경시형 문제를 풀어 본 날에도 비슷한 장면이 있더라고요. 문제집 맨 뒤에 계산 과정에서 자주 틀리는 습관을 길게 설명하지 않고 짧은 말로 남겨 두었거든요. 예전에는 정답을 확인하면 다른 풀이 가능성까지 다시 살피지는 않았는데, 이번에는 어떤 계산을 먼저 돌아볼지 스스로 흔적을 남겨 둔 셈이었어요. 대전봉명동 수학과외 이야기를 나누며 여러 학습 장면을 떠올려 봤지만, 이번에 눈에 들어온 건 거창한 풀이보다 틀린 계산을 다시 볼 자리를 직접 정해 둔 그 한 줄이었어요.

★★★★★학부모 후기

새 수학 노트로 옮겨 적은 날이었어요. 아이가 다음 일정에 볼 부분을 정리하다가, 답은 맞았는데 검산을 못 한 문제만 따로 접어 두더라고요. 맞았으니 그냥 넘어갈 줄 알았는데 손이 한 번 더 가는 게 의외였어요. 예전에는 다시 확인할 문제를 표시해 두지 않아서 노트를 펼치면 앞에서부터 전부 찾아야 했거든요. 대전봉명동 수학과외를 알아보며 여러 가지를 살펴보던 때보다, 집에서 노트를 쓰는 장면이 더 또렷하게 보이더라고요. 표시 하나로 어디를 다시 봐야 하는지 구분해 둔 모습이었습니다. 학교 숙제를 끝낸 뒤에는 검산이 필요한 문제만 골라 표시해 놓았고, 확인하지 못한 부분도 따로 눈에 띄게 해 두었어요. 답이 맞았는지보다 검산을 했는지를 나눠서 보고 있더라고요.

★★★★☆학부모 후기

어려운 단원을 앞두고도 아이가 문제를 대충 읽고 질문할 내용조차 정리하지 않아 걱정했는데, 대전봉명동에서 만난 선생님은 문제 수를 줄인 날에도 풀이를 재촉하지 않고 막힌 이유부터 차분히 물어봐 주셨습니다. 같은 실수가 나오면 숙제를 늘리기보다 원인을 함께 정리하고 스스로 다시 풀 시간을 남겨 주셔서, 시험기간에 복습을 미루더라도 다음 날 다시 이어가는 모습이 조금씩 보였습니다.

★★★★★학부모 후기

대전봉명동에서 수학 과외를 시작한 뒤에도 아이는 답이 바로 나오지 않으면 한 문제에 오래 매달리곤 했습니다. 선생님은 틀린 풀이를 처음부터 다시 시키기보다 막힌 지점을 함께 찾고, 그날 할 일과 다음 복습을 나눠 시험 후 일정까지 조절해 주셨습니다. 요즘은 먼저 질문한 이야기를 하고 수업 내용도 부모에게 들려줘 조금씩 달라진 모습이 느껴집니다.

★★★★★학부모 후기

방학 첫 주, 대전봉명동에서 수학 공부 계획을 세우며 선생님과 하루 학습량을 정했는데 처음부터 무리하지 않아 마음이 한결 편했습니다. 수업 중 집중이 흐트러져도 이해했는지 먼저 살펴보고, 모르는 문제를 그냥 넘기지 않도록 부담 없이 질문을 이끌어 주셨습니다. 요즘은 맞힌 문제도 풀이를 다시 확인하는 모습이 보이고 공부할 때 표정도 전보다 편안해졌습니다.

★★★★★학부모 후기