대전봉명동 중2수학과외







분모를 없앤 뒤에도 경계는 다시 확인해야 합니다
대전봉명동과외 수업에서 학생은 분수가 포함된 일차부등식의 조건 추가 문항을 풀다가 계산보다 먼저 정해야 할 판단에서 멈췄습니다. 대전봉명중학교가 포함된 생활권의 시험 대비 문제였지만, 핵심은 학교별 경향이 아니라 분모의 부호와 경계값을 어떻게 읽는가에 있었습니다. 도안마을 1단지와 관평도서관이 있는 생활권에서 자주 접하는 실생활형 문장처럼 보이는 문제도, 결국 부등호의 방향과 등호 포함 여부를 정확히 처리해야 했습니다.
학생의 풀이에서 먼저 어긋난 한 줄
문제는 다음과 같았습니다.
분수식 (x-2)/3이 (x+1)/(-2)보다 크거나 같을 때, 해를 구하고 x=2가 해에 포함되는지 판단하시오.
학생은 양변의 분모 3과 -2를 없애려고 공통으로 6을 곱하는 식을 적었습니다.
6(x-2) ≥ 6(x+1)/(-2) × 3이라고 쓰다가 오른쪽을 정리해 2(x-2) ≥ -3(x+1)을 만들었습니다. 여기까지 식의 변형은 맞았습니다. 이어서 학생은 양변을 정리해 5x ≥ 1, 따라서 x ≥ 1/5이라고 표시했습니다.
결과만 보면 답이 틀렸지만, 최초 판단은 그보다 앞에 있었습니다. 학생은 음수인 분모를 포함한 식을 정리하면서도, 실제로 양변에 음수를 곱하거나 나누는 순간 부등호 방향이 바뀌는지를 한 줄로 표시하지 않았습니다. 특히 조건을 바꾼 다음 문항에서 경계값을 포함할지 결정할 때, ‘크거나 같다’라는 원래 표현을 그대로 옮기면 된다고 판단한 것이 문제였습니다.
음수 연산 바로 뒤에 방향을 표시하기
이미 맞게 계산한 공통분모 처리 과정은 유지하고, 부등호가 바뀌는 지점만 다시 표시했습니다. 원래 식을 분모의 부호에 따라 직접 정리하면 다음과 같습니다.
(x-2)/3 ≥ -(x+1)/2
양변에 양수 6을 곱할 때는 방향이 그대로이므로
2(x-2) ≥ -3(x+1)
이제 정리하면 2x-4 ≥ -3x-3, 5x ≥ 1이므로 x ≥ 1/5입니다. 이 문제에서는 음수인 2로 나누는 단계가 없으므로 부등호가 바뀌지 않습니다. 학생은 ‘음수 분모가 보이면 무조건 방향을 바꾼다’가 아니라, 음수를 실제로 곱하거나 나누는 줄에서만 방향을 바꾼다고 고쳐 적었습니다.
경계값도 따로 확인했습니다. x=1/5를 대입하면 양변이 같아지므로 등호가 허용됩니다. 따라서 경계는 열린 점이 아니라 포함된 점이며, 해는 x≥1/5입니다. 반대로 x=0을 넣으면 왼쪽은 -2/3, 오른쪽은 1/2이 되어 조건을 만족하지 않으므로 경계의 안쪽과 바깥쪽도 확인할 수 있습니다.
식이 아닌 문장 조건으로 바꾼 적용
같은 개념을 숫자만 바꾸지 않고 표현을 바꿔 다시 제시했습니다.
어떤 수 x에서 4를 뺀 값을 -3으로 나눈 수가, x에 2를 더한 값을 6으로 나눈 수보다 작거나 같다고 한다. x의 범위를 수직선에 나타내시오.
학생은 먼저 문장을
(x-4)/(-3) ≤ (x+2)/6
으로 옮긴 뒤, 분모의 최소공배수 6을 곱했습니다. 6은 양수이므로 방향을 유지해 -2(x-4) ≤ x+2라고 적었습니다. 정리하면 -2x+8 ≤ x+2, 6 ≤ 3x이므로 x≥2입니다.
이번에는 처음 식에 음수 분모가 있었지만, 양변에 곱한 수는 양수였습니다. 학생은 분모의 모양만 보고 방향을 바꾸지 않고, 실제 연산에 사용한 수의 부호를 확인했습니다. 또 문장 속 ‘작거나 같다’를 경계 포함으로 옮겨 2를 닫힌 점으로 표시했습니다.
힌트 없이 다시 확인한 풀이
수업 끝에 대전봉명동중2수학과외에서 새 문제를 제시했습니다.
5보다 작은 수 x를 -4로 나눈 값이 x에서 1을 뺀 값을 2로 나눈 값보다 크다. x의 해를 구하고 경계 포함 여부를 설명하시오.
학생은 곧바로 (x-5)/(-4) > (x-1)/2라고 식을 세웠습니다. 양변에 4를 곱하면 음수이므로 부등호 방향이 바뀐다고 말하며 -(x-5) < 2(x-1)을 적었습니다. 이어 -x+5 < 2x-2, 7 < 3x, 따라서 x>7/3이라고 정리했습니다.
학생은 “원래 조건이 ‘크다’이므로 등호는 포함하지 않고, 이번에는 음수 4를 곱했기 때문에 방향이 바뀌었다”고 설명했습니다. 마지막으로 x=7/3을 원래 두 분수식에 대입해 양변이 같아져 ‘크다’를 만족하지 않음을 확인했습니다. 경계 안쪽의 x=3과 바깥쪽의 x=2도 각각 대입해 해의 방향을 검산하면서, 도움 없이 첫 판단과 그 근거를 끝까지 재현했습니다.