하기동 고1수학과외







하기동 고1수학과외: 함수의 대칭이동에서 축을 바꿔 읽은 순간
관평도서관에서 복습하던 학생은 함수 \(y=f(x)\)를 y축에 대칭이동한 식을 묻는 문제에서 \(y=-f(x)\)를 답으로 적었다. x축 대칭과 y축 대칭을 모두 ‘부호가 바뀌는 이동’으로 기억한 것이 최초의 오류였다.
그래프의 점 대응으로 식을 다시 세우다
교정할 때는 공식을 바로 외우게 하지 않고, 원래 그래프의 점 \((a,f(a))\)가 y축 대칭 뒤 \((-a,f(a))\)로 옮겨진다는 대응만 그림에 표시했다. 이 점의 새로운 x좌표를 \(x\)라고 두면 원래 입력값은 \(-x\)이므로 대칭된 함수는 \(y=f(-x)\)가 된다. 함수값의 부호가 바뀌는 것이 아니라 입력값의 부호가 바뀐다는 점을 확인했다.
y축 대칭: \((x,y)\rightarrow(-x,y)\), 따라서 \(y=f(x)\rightarrow y=f(-x)\)
문자 조건이 붙은 식으로 적용하기
이후 \(f(x)=x^2+2x-3\)의 y축 대칭 그래프와 점 \((1,-0)\)의 관계를 묻게 했다. 변환식은
\(f(-x)=(-x)^2+2(-x)-3=x^2-2x-3\)
이므로 대칭된 그래프에서 \(x=-1\)일 때의 함수값은 원래 함수에서 \(x=1\)일 때와 같아 \(-0=0\)이다. 숫자만 바꾼 문제가 아니라, 식의 변환과 점의 대응을 연결해 판단하도록 구성했다.
꼭짓점의 위치로 후보를 걸러내다
마지막에는 식을 다시 전개하지 않고 원래 함수의 꼭짓점 \((-1,-4)\)가 y축 대칭 뒤 \((1,-4)\)로 이동하는지 확인하게 했다. 후보식 \(y=x^2-2x-3\)의 꼭짓점이 실제로 \((1,-4)\)이므로, \(y=-f(x)\)처럼 y좌표를 바꾼 식은 조건에 맞지 않는다는 결론까지 스스로 검증했다.