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덕진구 고2수학과외

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역검산에서 드러난 로그방정식의 오류

마지막에 원래 식을 대입해 보니 후보 중 하나가 구간 조건을 만족하지 않았다. 문제는 다음과 같다.

문제
\(1<x<5\)일 때, \[ \{\log_2(x-1)\}^2-3\log_2(x-1)+2=0 \] 을 만족하는 \(x\)를 구하여라.

치환 뒤 놓친 범위

\(t=\log_2(x-1)\)로 두면 \(x-1=2^t\)이고, \(1<x<5\)에서 \[ 0<x-1<4 \] 이므로 \[ t<2 \] 이다. 로그의 진수 조건 \(x-1>0\)만 확인하고 \(t<2\)를 쓰지 않으면 불필요한 근을 남기게 된다.

치환한 식은 \[ t^2-3t+2=0 \] 이므로 \[ (t-1)(t-2)=0,\qquad t=1\ \text{또는}\ t=2. \] 그러나 \(t<2\)이므로 \(t=2\)는 제외된다.

실제 \(x\)값 복원

\(t=1\)일 때 \[ \log_2(x-1)=1 \] 이므로 \(x-1=2\), 따라서 \[ x=3. \]

두 풀이의 차이

처음 풀이처럼 \(t=1,2\)를 모두 \(x\)로 복원하면 \(x=3,5\)를 얻는다. 하지만 \(1<x<5\)에서 \(x=5\)는 허용되지 않는다. 치환 직후 \(t\)의 범위를 기록하는 것이 핵심이다.

최종 확인

\(x=3\)을 원래 식에 대입하면 \(\log_2(3-1)=1\)이고, \[ 1^2-3\cdot1+2=0 \] 이다. 따라서 해는 \[ \boxed{x=3} \] 이다. 덕진구과외에서 이 유형을 다룰 때도 이처럼 진수 조건과 치환 변수의 범위를 함께 확인해야 한다.

덕진구 고2수학과외 학부모 후기

계산 숙제를 펼쳐 놓고 보니 문제를 읽자마자 식부터 쓰는 게 아니라, 조건 문장 앞에 먼저 작은 표시를 해두더라고요. 방학 숙제를 시작한 오전에도 시험지의 여러 부분을 건드리지 않고 조건에만 동그라미를 친 뒤, 그 부분을 다시 읽고 풀이를 이어갔어요. 예전에는 틀린 문제를 다시 볼 때도 한 부분만 대충 확인하고 넘어가는 일이 많았거든요. 그런데 이번에는 풀이를 처음부터 다시 시작하면서 조건을 기준으로 살펴보고 있었습니다. 덕진구 수학과외 이야기를 나누며 아이가 푸는 모습을 지켜보던 중이라 그런지, 이 장면이 유난히 눈에 띄었어요. 새 계산 문제를 꺼냈을 때도 먼저 조건 문장에 표시를 남겼고, 확인한 부분 옆에는 작은 흔적만 남겨두더라고요. 답을 바로 찾기보다 무엇을 다시 봐야 하는지 표시부터 해둔 모습이었습니다.

★★★★★학부모 후기

수업 전 질문 표시를 확인하다가 그래프 한쪽에 작은 점들이 따로 찍혀 있는 걸 보게 됐어요. 계산해서 나온 교점 위치를 그래프에 다시 나타낸 흔적이었고, 그냥 답만 적어둔 모양과는 달라서 잠깐 눈여겨보게 되더라고요. 점검한 부분에는 그대로 확인한 자국도 남아 있었습니다. 오답이 많았던 단원을 다시 펼쳐 보던 날이었는데, 아이가 그래프 문제의 교점만 따로 표시해 두었어요. 전에는 막히는 부분이 나와도 다음에 볼 곳을 따로 남겨두지 않아서 풀이가 중간에서 끊긴 채 넘어가곤 했거든요. 이번에는 계산 결과를 그래프 위 위치와 맞춰 보면서 식에서 나온 값이 실제 그림에서도 맞는지 살피고 있었습니다. 덕진구 수학과외 이야기를 나누며 문제집을 정리하던 중에도 그 표시가 눈에 들어왔어요. 계산한 교점과 그래프의 위치를 다시 대조한 흔적이 한 문제 안에 남아 있더라고요. 답만 적힌 풀이보다 어디를 확인했는지가 분명하게 보이더라고요.

★★★★★학부모 후기

기말고사가 끝난 다음 주말, 아이가 문제집을 펴 놓고 잠시 조용히 있더라고요. 무슨 문제인가 봤더니 전에 풀었던 문제의 숫자 몇 군데를 손으로 가린 뒤, 처음 보는 것처럼 다시 계산하고 있었습니다. 답을 외워서 맞히는 건지 같은 판단으로 풀 수 있는지 확인하려는 모습처럼 보이더라고요. 덕진구 수학과외 이야기를 나누던 중에도 이런 장면이 있었다고 말할 만큼 저도 꽤 인상 깊었습니다. 원래는 한 번 푼 문제에서 더 확인할 부분을 따로 남기지 않고 바로 넘어가던 아이였거든요. 그런데 이번에는 숫자를 가린 상태에서도 조건을 보고 풀이를 이어 가더라고요. 모의고사 오답을 다시 펼쳤을 때도 똑같이 숫자 일부를 가리고 판단 과정을 다시 따라갔습니다. 필요한 부분만 접어 둔 뒤 자리에서 일어나는 모습까지 보니, 같은 문제를 답만 맞히는 방식으로 넘기지는 않았다는 게 눈에 띄었어요.

★★★★★학부모 후기

덕진구에서 수학 과외를 시작한 뒤, 수업이 끝나면 바로 숙제부터 펼치는 모습이 조금씩 보였습니다. 예전에는 틀린 문제의 정답만 확인하려 했는데, 이제는 한 문제를 남겨두고 어디서 막혔는지 질문할 내용을 먼저 정리합니다. 선생님도 진도보다 이해를 살피며 차분히 이끌어 주셔서, 아이가 수업에서 궁금했던 것을 집에서도 먼저 이야기하는 편안한 변화가 느껴졌습니다.

★★★★★학부모 후기

덕진구에서 수학 과외를 시작한 뒤, 아이가 수업 후 교재를 다시 펼쳐 틀린 부분을 확인하는 모습이 눈에 띄었습니다. 난도가 높아진 단원에서도 선생님은 답부터 알려주기보다 필요한 만큼만 힌트를 주고, 혼자 풀 수 있는 문제는 기다려 주셨습니다. 조용하던 아이가 요즘은 수업 중 대답도 한결 편안해져서 결과보다 과정의 변화가 반갑습니다.

★★★★☆학부모 후기

덕진구에서 수학 과외를 시작한 뒤, 수행평가와 시험공부가 겹친 주에도 아이가 먼저 책상에 앉는 모습이 눈에 띄었습니다. 수업 끝에는 다시 볼 내용을 몇 가지로 정리해 주셔서, 오답을 모아 본 날에도 막힌 문제를 그냥 넘기지 않고 차분히 살펴보더군요. 한 문제 때문에 공부 전체를 포기하던 일이 줄어든 점이 가장 반갑게 느껴졌습니다.

★★★★★학부모 후기