완산구 고2수학과외







로그를 합친 뒤 생긴 가짜 해
학생의 풀이 기록은 다음과 같았다.
log₂(x-1)+log₂(x+1)>1
log₂{(x-1)(x+1)}>1
x²-1>2
x²>3
x<-√3 또는 x>√3
계산만 보면 자연스럽지만, 마지막 해에는 원래 식에 대입할 수 없는 구간이 포함되어 있다.
하나로 합치기 전 확인할 조건
로그의 진수는 각각 양수여야 하므로
x-1>0, x+1>0
따라서 원래 정의역은 x>1이다. 이 조건을 유지하면
log₂(x-1)+log₂(x+1)=log₂((x-1)(x+1))
이고, 밑이 1보다 큰 2이므로
(x-1)(x+1)>2
x²>3
을 얻는다. 여기에 원래 정의역 x>1을 함께 적용해야 한다.
교정된 해와 잘못된 해의 비교
| 구분 | 결과 | 문제점 |
|---|---|---|
| 정의역을 보존한 풀이 | x>√3 | 원래 두 로그가 모두 정의됨 |
| 곱의 진수 조건만 사용한 풀이 | x<-√3 또는 x>√3 | x<-√3에서는 log₂(x-1)이 정의되지 않음 |
최종 검증
x=−2를 잘못 얻은 구간의 예로 대입하면 log₂(−3)이 나타나므로 실수 범위에서 원래 식은 정의되지 않는다. 따라서 최종 해는
x∈(√3, ∞)
이다. 로그 성질로 식을 통합할 때는 곱해진 진수의 조건이 아니라, 통합 전 각각의 진수 조건을 먼저 보존해야 한다. 완산구과외에서 로그부등식을 다룰 때도 이 정의역 확인을 계산보다 먼저 점검하면 가짜 구간을 효과적으로 걸러낼 수 있다.