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마전지구 고2수학과외

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경계값에서 다시 확인한 미분가능성과 연속성

학생의 풀이 기록에는 다음과 같이 적혀 있었다.

“미분가능 구간과 연속 구간은 조건이 비슷하므로 끝점도 같을 것이다.”

하지만 이 판단은 연속성과 미분가능성의 관계를 지나치게 단순화한 것이다. 미분가능하면 반드시 연속이지만, 연속이라고 해서 항상 미분가능한 것은 아니다.

하나의 함수에서 두 구간 비교하기

다음 함수를 살펴보자.

f(x) = |x−1| ÷ (x+2)

먼저 정의역을 확인하면 분모가 0이 되는 x=−2는 제외된다. 따라서 정의역은 x≠−2이다.

절댓값 함수와 유리함수의 곱과 몫은 정의되는 곳에서 연속이므로, 이 함수는 x=−2를 제외한 모든 점에서 연속이다. 연속 구간은

(−∞,−2), (−2,∞)

이다.

절댓값이 만드는 미분 불가능점

절댓값을 기준으로 나누면

f(x) = (1−x)/(x+2)   (x<1),
f(x) = (x−1)/(x+2)   (x≥1)

이다.

x=1에서 함수값은 0이고 좌우에서 같은 값으로 접근하므로 연속이다. 그러나 좌미분계수는 −2/9, 우미분계수는 2/9로 서로 다르다. 따라서 x=1에서는 미분가능하지 않다.

그러므로 미분가능 구간은

(−∞,−2), (−2,1), (1,∞)

이다.

교정된 결론

연속 구간에는 x=1이 포함되지만, 미분가능 구간에서는 x=1이 빠진다. 반면 x=−2는 정의역에 없으므로 연속성과 미분가능성을 모두 논할 수 없는 경계점이다.

따라서 이 문제의 핵심은 다음과 같다.

  • 미분가능한 점이면 반드시 연속이다.
  • 연속인 점이더라도 절댓값의 꼭짓점에서는 미분가능하지 않을 수 있다.
  • 분모가 0이 되는 점은 정의역에서 먼저 제외해야 한다.

이처럼 마전지구과외에서 구간을 비교할 때도 결론을 먼저 같다고 두기보다, 정의역과 경계점의 좌우 조건을 각각 확인해야 한다.

마전지구 고2수학과외 학부모 후기

모의고사 문제를 풀기 시작한 아이가 답을 바로 확인하지 않고, 계산 과정에서 처음 어긋난 식을 찾아 표시하더라고요. 그 부분만 눈에 띄게 남겨 두고 이어서 풀길래 잠깐 지켜보게 됐어요. 예전에는 헷갈린 문제를 따로 가려내기보다 자료 전체를 처음부터 반복해서 보는 편이었거든요. 잠들기 전 방에 들어가 불을 끄려는데, 책상 위 오답 문제에도 비슷한 흔적이 보이더라고요. 틀린 식을 전부 고쳐 쓰거나 문제 전체에 표시한 게 아니라, 처음 잘못 적은 식만 네모로 묶어 두었더라고요. 어디에서 다시 살펴봐야 하는지 자기 손으로 남겨 둔 셈이었어요. 마전지구 수학과외를 알아보던 중에도 이런 장면을 보게 될 줄은 몰랐는데, 새 문제를 펼친 뒤에도 같은 식으로 첫 오류부터 찾아 표시했습니다. 뒤의 계산을 한꺼번에 지우지 않고, 수정할 자리만 짚어 둔 모습이 눈에 띄었어요.

★★★★★학부모 후기

새 풀이 노트를 만든 날이라 책상 위가 평소보다 조금 어수선했어요. 아이가 공부를 끝낸 뒤 문제집을 넘겨 보다가 여백에 아주 작게 남은 표시를 발견했습니다. 계산을 틀린 답 옆이 아니라, 실수가 처음 생긴 부분에만 조용히 표시해 둔 거였어요. 마전지구 수학과외를 알아보며 기대했던 건 이런 거창한 변화가 아니었는데, 눈에 들어오는 장면은 의외로 소박했습니다. 예전에는 왜 틀렸는지 찾아보기보다 정답을 맞히는 데 마음이 더 가 있었거든요. 그래서 틀린 문제도 답만 확인하고 넘어가는 경우가 많았는데, 그날에는 풀이 노트와 문제집을 번갈아 보면서 계산이 어긋난 지점을 따로 남겨 두고 있었습니다. 답을 기억하려는 모습과는 조금 달라 보이더라고요. 교과서를 다시 펼친 날에도 같은 방식이 눈에 띄었습니다. 계산이 잘못 시작된 곳에 표시를 해 두고, 필요한 한 장면만 간단히 정리하더니 그 부분에서 공부를 마쳤어요. 표시가 문제 전체를 가득 채운 게 아니라 출발점 하나에만 남아 있었습니다.

★★★★☆학부모 후기

마전지구에서 수학 과외를 시작한 뒤, 시험이 다가오면 아는 문제도 답을 몇 번씩 확인하던 아이가 조금 편안해졌습니다. 주말에 늦잠을 자 수업 시간에 집중이 흐트러진 날에도 선생님은 진도만 서두르지 않고 이해한 정도를 살폈고, 수업 시간을 조정한 뒤에는 부모에게 결과뿐 아니라 학습 태도까지 자세히 알려주셨습니다. 요즘은 수업 전에 궁금한 문제를 스스로 표시해두는 모습이 눈에 띕니다.

★★★★☆학부모 후기

마전지구에서 수학 과외를 시작할 때만 해도 아이는 틀린 문제를 다시 보는 것보다 새 진도를 나가는 데 마음이 앞섰습니다. 지난주 오답을 표시해 두면 선생님이 왜 막혔는지 편하게 물어봐 주고, 시험 전에는 부족한 부분과 다음에 볼 내용을 나누어 관리해 주셨습니다. 요즘은 문제를 틀려도 금방 포기하지 않고 다시 이어가는 모습이 보여 부모로서 작은 변화를 느낍니다.

★★★★★학부모 후기

처음에는 낯을 많이 가려 정해 둔 공부량 없이 책상에 앉아 있곤 했는데, 마전지구에서 수업을 시작한 뒤 두 번째 수업을 기다리며 지난 내용을 스스로 다시 펼쳐 보더군요. 선생님께서는 아이가 모른다고 말해도 괜찮다며 질문을 천천히 이어 가고, 설명 속도보다 이해했는지를 먼저 살펴 주셨습니다. 시험기간에도 무리하게 재촉하기보다 복습할 부분을 함께 정리해 주셔서 질문할 때 눈치 보던 모습이 조금씩 편안해졌습니다.

★★★★★학부모 후기