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인천불로동 고2수학과외

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극값의 값과 위치를 함께 읽는 삼각함수 풀이

그래프 표에서 최고점의 높이는 3, 최저점의 높이는 -1로 읽혔다. 하지만 학생의 답안에는 “최댓값 3, 최솟값 -1”만 적혀 있어 발생 위치가 빠져 있었다. 이 문제의 핵심은 극값의 y값과 x좌표를 따로 기록하는 데 있다.

그래프에서 식의 구조 확인하기

함수 y=2sin(x-π/6)+1을 살펴보자.

역할
2 진폭
+1 그래프의 수직 이동
x-π/6 오른쪽으로 π/6만큼 이동

사인값의 범위가 -1≤sin(x-π/6)≤1이므로

-2≤2sin(x-π/6)≤2

따라서 함수의 범위는 -1≤y≤3이다. 최댓값은 3, 최솟값은 -1이다.

발생 위치를 일반각으로 확장하기

최댓값은 사인값이 1일 때 발생한다.

x-π/6=π/2+2kπ

따라서

x=2π/3+2kπ이다.

최솟값은 사인값이 -1일 때이므로

x-π/6=3π/2+2kπ

즉,

x=5π/3+2kπ이다. 여기서 k는 정수이다. 그러므로 극값은 한 주기 안의 좌표만 적는 것이 아니라 일반각으로 표현해야 한다.

구간을 넓혔을 때의 적용

이제 같은 함수에서 0≤x≤4π일 때 극값이 발생하는 모든 x를 구해 보자.

구간 안의 모든 위치 확인

최댓값 위치는 x=2π/3+2kπ이므로 구간 안에서는

x=2π/3, 8π/3

이다. 최솟값 위치는 x=5π/3+2kπ이므로

x=5π/3, 11π/3

이다.

  • 최댓값: 3, 발생 위치 x=2π/3, 8π/3
  • 최솟값: -1, 발생 위치 x=5π/3, 11π/3

따라서 “최댓값 3, 최솟값 -1”만 쓴 답은 값은 맞지만 문제에서 요구한 위치가 빠진 불완전한 답이다. 인천불로동과외에서 이 유형을 다룰 때도 먼저 값과 위치를 두 칸으로 나누어 기록하면 같은 오류를 줄일 수 있다.

새 문제로 최종 점검

함수 y=3cos(2x)+2에서 전체 실수 범위의 최댓값과 최솟값을 구하고, 발생 위치를 나타내 보자.

코사인값의 범위가 -1≤cos(2x)≤1이므로 최댓값은 5, 최솟값은 -1이다.

최댓값은 cos(2x)=1일 때이므로

2x=2kπ, 즉 x=kπ이다.

최솟값은 cos(2x)=-1일 때이므로

2x=(2k+1)π, 즉 x=(2k+1)π/2이다.

극값의 크기만 맞히는 것에서 끝내지 않고, 그 값이 발생하는 모든 x까지 제시해야 완전한 풀이가 된다.

인천불로동 고2수학과외 학부모 후기

시험이 끝난 다음 날 저녁, 아이가 다 본 문제집을 다시 펼쳐 놓은 게 눈에 띄었어요. 수열 문제 옆에 숫자를 그냥 이어서 적은 게 아니라, 몇 번째 항인지와 그 항의 값을 나눠서 적어 두었더라고요. 두 항 사이가 어떻게 달라지는지 먼저 살펴본 흔적도 있었고요. 인천불로동 수학과외를 알아볼 때만 해도 이런 부분까지 다시 표시해 둘 거라고는 생각하지 못했어요. 예전에는 공부를 마치면 답을 맞혔는지만 보고 지나가는 편이라, 나중에 확인할 곳을 따로 남겨 두지 않았거든요. 그런데 수업 준비로 문제를 꺼내 놓은 날에도 수열 풀이에서 항 번호와 값을 따로 구분해 적고 있었습니다. 같은 단원을 보더라도 예전처럼 식만 훑고 넘어간 게 아니라, 두 항의 간격을 확인한 뒤 다음 줄로 넘어간 모습이었어요.

★★★★★학부모 후기

새 문제집을 꺼내 놓은 날, 아이가 계산이 길게 이어진 문제를 처음부터 다시 풀지 않더라고요. 잠시 보다가 틀린 줄 바로 앞까지 눈을 옮기더니 그 지점부터 풀이를 이어 갔어요. 계산한 부분을 전부 지우고 새로 시작할 줄 알았는데, 흐름을 남겨 둔 채 다시 보는 모습이 눈에 들어왔습니다. 예전에는 막힌 곳이 생기면 어디서부터 잘못됐는지 드러나지 않게 그냥 넘기거나 전체를 다시 적곤 했거든요. 이번에는 오류가 난 자리와 이어지는 계산을 구분해서 살펴보고 있었어요. 인천불로동 수학과외 이야기를 나누던 중에도 저는 그 장면이 계속 생각났습니다. 새로운 서술형 문제를 풀 때도 풀이를 처음부터 되짚지 않고, 잘못된 계산 직전 줄에서 손을 멈췄어요. 그 아래쪽에 짧게 흔적을 남겨 두고 다시 이어 가서, 나중에 어느 부분을 확인해야 하는지가 바로 보였습니다.

★★★★★학부모 후기

인천불로동에서 수학 과외를 시작한 뒤, 아이가 수업 중에는 알겠는데 집에서 혼자 풀려 하면 막힌다고 자주 말하던 모습이 조금씩 달라졌습니다. 학교 행사로 공부 시간이 부족했던 날에도 선생님은 그날 꼭 복습할 내용과 다음에 볼 부분을 나눠 부담을 줄여 주셨고, 질문에도 편하게 답해 주셨습니다. 요즘은 한 문제에서 막혀도 수학을 아예 포기하지 않고 정해 둔 복습 시간을 지키려는 모습이 눈에 띕니다.

★★★★☆학부모 후기

인천불로동에서 수학 과외를 시작한 뒤에도 아이는 답이 바로 나오지 않으면 불안해하며 공부할 양을 정하지 못했는데, 어느 날 먼저 선생님께 질문하는 모습을 보였습니다. 선생님은 틀린 풀이를 처음부터 다시 시키기보다 어긋난 지점을 함께 찾고, 부담이 커지지 않도록 계획과 숙제량을 조절해 주셨습니다. 시험을 보고 온 날에는 아이가 복습한 내용을 먼저 이야기해 주어, 점수보다 공부하는 태도의 변화를 느꼈습니다.

★★★★★학부모 후기

처음에는 숙제를 펼치기까지 한참 걸리고 시험기간이면 갑자기 공부량을 늘리곤 했는데, 인천불로동에서 과외를 시작한 뒤 조금씩 달라졌습니다. 선생님은 집중이 흐트러질 때 같은 설명을 되풀이하기보다 문제를 바꾸고, 풀이를 지우지 않은 채 어디서 막혔는지 함께 살펴보며 다시 시도하게 하셨습니다. 문제 수를 줄인 날에도 아이가 설명을 듣고 스스로 이어 가는 모습이 보여, 수학을 시작하는 부담이 한결 덜해진 듯해 반갑게 느껴졌습니다.

★★★★★학부모 후기