LearnMap

원신흥동 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

점근선이 답에 섞인 순간

대전도안고등학교 학생의 풀이 기록에는 다음 답이 적혀 있었다.

문제: \(0\le x<2\pi\)에서 \(\tan x>1\)을 만족하는 \(x\)의 범위를 구하여라.

학생 답: \(\dfrac{\pi}{4}

끝점에 등호를 넣은 것이 오류다. \(\tan x\)는 \(x=\dfrac{\pi}{2},\dfrac{3\pi}{2}\)에서 정의되지 않으므로, 이 각들은 처음부터 해에서 제외해야 한다. 원신흥동과외에서 이 유형을 다룰 때도 계산보다 정의역 확인을 먼저 점검한다.

구간을 나누는 기준은 점근선

탄젠트의 점근선은

\[ x=\frac{\pi}{2}+k\pi \]

이므로 주어진 범위에서는 \(x=\dfrac{\pi}{2},\dfrac{3\pi}{2}\)를 제외한다. 점근선 사이에서 \(\tan x\)는 증가한다.

\(\tan x=1\)이 되는 기준각은 \(\dfrac{\pi}{4}\)이고, 주기성을 이용하면 해당 기준점은 \(\dfrac{\pi}{4},\dfrac{5\pi}{4}\)이다. 따라서

\[ \boxed{x\in\left(\frac{\pi}{4},\frac{\pi}{2}\right)\cup \left(\frac{5\pi}{4},\frac{3\pi}{2}\right)} \]

수평이동된 식에서 달라지는 것

이번에는 \(\tan\left(x-\dfrac{\pi}{6}\right)\le -1\)을 생각해 보자. 탄젠트의 점근선이 그대로라고 보면 안 된다.

\[ x-\frac{\pi}{6}=\frac{\pi}{2}+k\pi \quad\Longrightarrow\quad x=\frac{2\pi}{3}+k\pi \]

즉, 수평이동에 따라 점근선도 함께 이동한다. \(0\le x<2\pi\)에서는 \(x=\dfrac{2\pi}{3},\dfrac{5\pi}{3}\)를 제외해야 한다.

새 점근선 사이에서 해를 선택하기

\(\tan u\le-1\)의 해는 한 주기에서 \(\dfrac{\pi}{2}

\[ \frac{2\pi}{3}

주기 \( \pi \)를 더한 구간까지 포함하면

\[ \boxed{x\in\left(\frac{2\pi}{3},\frac{11\pi}{12}\right] \cup \left(\frac{5\pi}{3},\frac{23\pi}{12}\right]} \]

두 번째 구간의 오른쪽 끝 \(\dfrac{23\pi}{12}\)는 \(2\pi\)보다 작으므로 포함된다. 반면 점근선 \( \dfrac{2\pi}{3},\dfrac{5\pi}{3}\)는 정의되지 않아 열린 끝점이다.

최종 검산

첫 문제의 답에 \(x=\dfrac{\pi}{2}\)를 대입하면 \(\tan x\) 자체가 정의되지 않는다. 따라서 부등식의 해가 될 수 없다. 마찬가지로 수평이동 문제에서도 점근선은 부등호 방향과 관계없이 반드시 제외한다.

탄젠트 부등식은 점근선 확인 → 기준각 계산 → 증가 구간 선택 → 정의역 검산의 순서로 판단하면 경계값을 잘못 포함하는 실수를 줄일 수 있다.

원신흥동 고2수학과외 학부모 후기

다음 주말 책상을 정리하다가 아이가 해설부터 찾지 않고 자기 계산 과정을 처음 줄부터 다시 훑는 모습을 보게 됐어요. 전에는 문제집에 남은 표시만 봐서는 어디를 다시 확인하려는지 알기 어려웠는데, 그날은 계산을 한 줄씩 따라가다가 다시 볼 부분 하나만 남겨두고 나머지 책은 덮더라고요. 원신흥동 수학과외 이야기를 나누던 때와는 별개로, 다음 날 시간표를 확인하던 밤에도 비슷한 장면이 눈에 들어왔어요. 다음 일정을 준비하길래 잠깐 봤는데 답지는 펼치지 않은 채 앞서 적어둔 계산을 뒤쪽부터 거꾸로 되짚고 있었습니다. 예전에는 표시만 남아 있어 무엇을 살피려는지 알 수 없었는데, 이번에는 답을 먼저 대조하지 않고 자기 풀이의 흐름부터 확인하고 있더라고요.

★★★★★학부모 후기

모의고사 문제를 펼치자마자 시작점과 끝점 좌표부터 적는 걸 보고 조금 의외였어요. 예예전에는 헷갈린 부분을 따로 모아 보기보다 자료 전체를 처음부터 다시 반복해서 보는 편이었거든요. 그런데 이번에는 두 점의 좌표를 나란히 적고, 순서에 맞춰 성분 차를 계산하고 있더라고요. 계산한 흔적도 문제 옆에 그대로 남아 있더라고요. 잠들기 전에 방에 들어갔다가 벡터 문제를 다시 확인하는 모습도 봤습니다. 책상 불을 끄러 잠깐 들른 건데, 이미 풀었던 문제에서 시작점과 끝점 좌표를 또 적어 보며 성분을 살피고 있었어요. 원신흥동 수학과외 이야기를 나누면서도 이런 장면은 따로 말하지 않았는데, 집에서 보니 풀이를 그냥 넘기지 않는 게 느껴졌습니다. 이후 이어서 볼 부분은 표시해 두고, 좌표와 성분 계산이 적힌 줄을 한 번 더 살펴보더라고요.

★★★★☆학부모 후기

가방에서 시험지를 꺼내 책상 위에 펼쳐 놓다가 문제집 여백에 남은 작은 표시가 눈에 띄었어요. 계산을 틀린 답 옆이 아니라, 실수가 시작된 자리만 짚어 놓았더라고요. 결과만 맞으면 중간 계산은 굳이 돌아보지 않던 아이였거든요. 원신흥동 수학과외 이야기를 나누던 때에도 이런 부분을 유심히 보게 됐는데, 이번에는 표시가 꽤 구체적이어서 잠깐 더 살펴보게 됐어요. 어디서부터 어긋났는지 본인이 찾아보려 한 흔적처럼 보였습니다. 새 문제집을 펼쳐 첫 문제를 풀 때도 같은 식으로 계산 과정 중 한 지점에 작게 표시했어요. 이미 확인한 부분과 다시 살펴볼 부분을 나눠 두고, 답만 보고 지나가지는 않았습니다.

★★★★★학부모 후기

원신흥동에서 수학 과외를 시작한 뒤, 아이가 숙제를 몰아서 하던 모습이 조금씩 달라졌습니다. 선생님은 진도가 막히면 기초 문제로 잠시 돌아가고, 풀이가 길어져도 답을 알려주기보다 생각을 정리할 기준만 짚어 주셨습니다. 시험기간에도 해야 할 양을 나누어 받아들이며 스스로 공부를 시작하는 모습이 보여 부모로서 반갑게 느껴졌습니다.

★★★★★학부모 후기

학교에서 돌아와 가방을 내려놓자마자 수학 숙제를 펼치는 모습이 예전보다 자연스러워졌습니다. 원신흥동에서 수업을 받으며 시험 직전 주말에도 틀린 문제를 피하지 않고 다시 살펴봤고, 선생님은 아이 반응에 따라 같은 내용을 다른 말로 설명한 뒤 스스로 이어갈 시간을 주셨습니다. 숙제를 시작하기까지 망설이는 시간이 줄어든 점이 가장 반갑게 느껴졌습니다.

★★★★★학부모 후기

시험 일주일 전 저녁, 원신흥동 집에서 아이가 수학 공부를 미루지 않고 책상에 앉는 모습이 눈에 들어왔습니다. 어려운 문제를 보면 질문할 생각부터 접던 아이에게 선생님은 수업 중간중간 먼저 말을 걸고, 그날 할 일과 다음에 볼 내용을 나눠 부담을 줄여 주셨습니다. 아직 지켜볼 부분은 있지만 시험기간에도 평소 공부 흐름을 크게 놓치지 않아 안심이 됩니다.

★★★★★학부모 후기