LearnMap

송강동 고2수학과외

과외 학습 안내 이미지 1과외 학습 안내 이미지 2과외 학습 안내 이미지 3과외 학습 안내 이미지 4과외 학습 안내 이미지 5과외 학습 안내 이미지 6과외 학습 안내 이미지 7

구간이 짧아지면 삼각함수의 최대·최소도 달라진다

송강동에서 대전과외를 진행할 때 자주 확인하는 오류는 삼각함수의 전체 주기에서 얻은 최댓값과 최솟값을 제한된 구간에도 그대로 적용하는 것이다. 구간 안에 실제 극값 발생점이 포함되는지 먼저 살펴야 한다.

학생 풀이 기록에서 드러난 오류

문제의 함수가 f(x)=2sin x−cos x, 정의역이 0≤x≤π/3일 때 학생은 다음처럼 풀었다.

2sin x−cos x=√5sin(x−α)이므로
−√5≤f(x)≤√5

하지만 이 범위는 실수 전체에서의 값이다. 주어진 구간이 한 주기 전체가 아니므로 ±√5가 실제로 나타나는지 따로 확인해야 한다.

끝점과 구간 내부의 극값 비교

극값 발생점의 위치 확인

미분하면

f′(x)=2cos x+sin x

극값 후보는

2cos x+sin x=0, 즉 tan x=−2

이다. 이 조건을 만족하는 점은 주어진 구간 [0, π/3] 안에 없다. 실제로 이 구간에서는 cos x와 sin x가 모두 음이 아니므로 f′(x)>0이다. 따라서 함수는 구간 전체에서 증가한다.

끝점에서 함수값 계산

xf(x)
0−1
π/3√3−1/2=(2√3−1)/2

따라서 이 구간에서 최솟값은 −1, 최댓값은 (2√3−1)/2이다. 전체 실수에서의 ±√5는 이 구간에서 실현되지 않는다.

반 주기보다 짧은 새 구간의 검증

이번에는 같은 함수를 π/6≤x≤π/2에서 살펴보자. 이 구간에서는 tan x=−2를 만족하는 점이 없고, 역시 f′(x)=2cos x+sin x≥0이다.

끝점의 함수값은

  • f(π/6)=1−√3/2
  • f(π/2)=2

따라서 최솟값은 1−√3/2, 최댓값은 2이다. 구간이 바뀌면 같은 함수라도 최대·최소가 달라지므로, 대전고3수학과외에서 이 유형을 다룰 때는 반드시 ‘극값 발생점이 구간 안에 있는가’와 ‘양 끝점의 함수값은 얼마인가’를 함께 확인한다.

최종 확인

구간 제한이 있는 삼각함수의 최대·최소는 전체 주기의 ±진폭을 바로 쓰지 않는다. 미분 또는 위상 변환으로 극값 발생점을 찾은 뒤, 구간 내부의 후보점과 양 끝점을 비교해야 정확한 답을 얻을 수 있다.

송강동 고2수학과외 학부모 후기

가방에서 시험지를 꺼내 정리하길래 이제 끝난 줄 알았는데, 기하 문제 한 장을 다시 펼쳐 놓고 있더라고요. 원래는 답이 맞으면 중간에 어떤 과정을 거쳤는지는 거의 들여다보지 않았는데, 그날에는 문제 그림을 그대로 보지 않고 필요한 조건만 골라 새 도형을 그린 뒤 옆에 풀이를 이어 갔어요. 그림 안에 조건을 옮겨 적으니 복잡했던 부분이 조금 정리돼 보였습니다. 송강동 수학과외를 알아보던 때와는 별개로 집에서 보인 장면이라 더 눈에 띄었어요. 새 문제집을 처음 풀 때도 문제의 그림을 바로 따라 쓰지 않고, 필요한 정보만 따로 옮겨 그리더라고요. 마지막에는 이미 확인한 부분과 다시 살펴볼 부분을 나눠 표시해 두어서, 한 페이지 안에서도 어디까지 봤는지가 구분돼 있었습니다.

★★★★★학부모 후기

오답이 몰려 있던 단원을 다시 펼쳐 보던 날, 아이가 틀린 문제를 새 종이에 유형별로 옮기지 않고 시험지 여백에 이유부터 적고 있더라고요. 제가 따로 시킨 것도 아닌데 어느 문제에서 막혔는지 원본을 보며 짧게 남겨 둔 모습이 낯설었어요. 송강동 수학과외를 알아보던 때부터 이런 장면을 유심히 보게 됐습니다. 예전에는 어려운 부분을 만나도 다음에 다시 볼 곳을 따로 표시하지 않고 그냥 넘기는 일이 많았거든요. 그런데 이번에는 틀린 이유가 적힌 곳을 기준으로 다시 확인할 부분을 찾고 있더라고요. 문제를 옮겨 정리하는 대신, 실제로 틀렸던 시험지에 바로 흔적을 남긴 점도 달라 보였습니다. 수업 전 질문할 내용을 확인할 때도 표시가 된 곳을 먼저 펼쳤는데, 그 자리에서 또 원래 시험지에 틀린 까닭을 짧게 적어 두었어요. 따로 만든 정리장보다 자신이 틀린 문제가 있는 종이를 다시 살피고 있었습니다.

★★★★☆학부모 후기

잠들기 전 방 불을 끄러 갔다가 아이 책상 앞에 잠깐 멈췄어요. 방정식 문제를 풀고 있었는데, 답을 바로 적는 대신 구한 후보 해를 원래 식에 하나씩 넣어 보고 있더라고요. 어떤 값이 실제로 남는지 확인하려는 모습이 눈에 띄었습니다. 예전에는 헷갈린 문제만 따로 골라 보기보다 자료 전체를 처음부터 다시 반복하는 편이었거든요. 그래서 송강동 수학과외 관련 자료를 정리하다가도 아이가 어디에서 막혔는지 찾기가 쉽지 않았어요. 그런데 이번에는 계산한 후보를 원래 식에 대입하면서 확인할 부분을 스스로 좁히고 있었습니다. 다음 모의고사 문제를 풀 때도 같은 방식으로 후보 해를 식에 넣어 남길 값을 확인했어요. 끝난 문제에는 다음에 이어서 볼 수 있도록 표시까지 해두었고요. acost

★★★★★학부모 후기

수업을 마친 뒤 아이가 송강동에서 배운 내용을 이야기하며 틀린 문제를 그냥 넘기지 않았습니다. 숙제를 거의 다 풀고 한 문제만 남았을 때도 풀이를 다시 살펴보며 어디서 생각이 달라졌는지 설명하려 했고, 시험 기간에는 선생님이 답을 바로 알려주기보다 스스로 이어서 생각할 시간을 주셨다고 합니다. 요즘은 수업에서 궁금했던 점을 먼저 꺼내는 모습이 보여 반갑습니다.

★★★★★학부모 후기

방학 첫 주, 아이가 송강동 수학 수업 전에 모르는 부분을 적어 질문을 준비하는 모습이 기억에 남았습니다. 예전에는 쉬운 문제도 확신이 없어 숙제를 미뤘지만, 선생님은 진도보다 이해를 먼저 살피고 부담되는 학습량은 부모와 조절해 주셨습니다. 수업 후에는 숙제를 시작하는 시간이 빨라졌고, 맞힌 문제도 풀이를 다시 확인하는 습관이 조금씩 생겼습니다.

★★★★★학부모 후기

송강동에서 수학 과외를 알아보며 선생님과 먼저 이야기를 나눴을 때, 아이의 산만한 성향까지 편하게 들어주셔서 인상이 좋았습니다. 숙제에서 모르는 문제가 여럿 나온 날에도 답을 바로 알려주기보다 어디서 생각이 달라졌는지 함께 짚고, 스스로 이어갈 시간을 주셨습니다. 요즘은 집에서 수업 중 궁금했던 내용을 먼저 꺼내 말하는 모습이 보여 작은 변화가 반갑습니다.

★★★★☆학부모 후기