중산동 고1수학과외







중산동 고1수학과외, 부등식의 부호 변화에서 반례를 찾은 과정
인천중산고등학교 학생은 부등식 −2x+3≤7을 풀면서 −2x≤4 다음에 x≤−2라고 적었다. 계산 과정은 매끄러웠지만, 음수로 나누는 순간 부등호 방향을 바꾸지 않은 것이 핵심 오류였다.
계산보다 먼저 경계를 확인한 이유
학생은 답을 바로 확정하지 않고 경계값 x=−2를 식에 넣었다. −2(−2)+3=7이므로 등호가 성립한다는 점은 확인했지만, x=0을 대입하면 원래 부등식은 3≤7로 참인데 자신의 범위 x≤−2에는 포함되지 않았다.
음수로 양변을 나누면 부등호 방향이 반대가 된다.
이 한 가지 규칙을 풀이 중간에 표시해 −2x≤4에서 x≥−2로 고쳤다. 이후에는 답의 방향을 먼저 예상한 뒤 경계값이 어느 쪽에 포함되는지 확인했다.
문장으로 바뀐 조건에 적용하기
다음에는 “어떤 수에 2를 곱한 뒤 3을 더한 값이 7 이하가 되도록 하라”는 문장으로 조건을 제시했다. 학생은 이를 2x+3≤7로 옮겨 x≤2를 얻었다. 이번에는 나누는 수가 양수이므로 부등호 방향을 유지해야 한다는 점을 구분했다.
- −2x+3≤7이면 x≥−2
- 2x+3≤7이면 x≤2
표현이 달라져도 계수의 부호가 경계 방향을 결정한다는 기준을 적용했다.
계수가 바뀐 문항에서의 독립 확인
마지막으로 3−4x>11을 제시했다. 학생은 −4x>8에서 x<−2로 부등호를 뒤집었다. x=−3을 넣으면 15>11로 참이고, x=−1을 넣으면 7>11이 거짓이므로 해의 범위가 x<−2라는 결론과도 일치했다.
숫자나 문장 형태가 달라져도 음수로 나누는 단계와 경계 방향을 따로 확인하는 습관이 남았다.