당감동 고2수학과외







그래프가 가려진 극한 문제에서 놓친 첫 판단
당감동과외에서 자주 확인하는 오류 중 하나는 그래프의 끝부분이 보이지 않을 때 식의 구조보다 눈에 들어온 기호에 먼저 반응하는 것입니다. 학생은 그래프와 식에서 분자와 분모가 모두 무한히 커지는 모습을 보고 곧바로 ∞/∞=1이라고 판단했습니다.
무한대는 수가 아니라 변화 방향이다
∞는 특정한 수가 아니므로 서로 약분할 수 없습니다. 따라서 ∞/∞는 값이 정해진 형태가 아니라, 분자와 분모가 어떤 속도로 커지는지 추가로 살펴봐야 하는 미정형입니다.
예를 들어
limx→∞ (3x2+1)/(x2−4x)
에서는 분자와 분모가 모두 ∞로 가지만, 최고차항의 비가 3이므로 극한값은 3입니다.
차수 비교로 그래프의 보이지 않는 부분을 복원하기
최고차항으로 나누기
분자와 분모를 x2으로 나누면
(3+1/x2)/(1−4/x)
가 됩니다. x가 무한히 커질 때 1/x와 1/x2은 0에 가까워지므로 극한은 3입니다.
세 가지 차수의 대표 비교
| 식 | 분자·분모의 차수 | 극한 |
|---|---|---|
| (2x3−1)/(x3+5) | 같음 | 2 |
| (x2+1)/(4x3−2) | 분모가 큼 | 0 |
| (5x4+x)/(2x2−1) | 분자가 큼 | 발산하므로 유한한 극한 없음 |
차수가 같으면 최고차항 계수의 비를 구하고, 분모의 차수가 더 크면 0으로 갑니다. 반대로 분자의 차수가 더 크면 일반적으로 유한한 값으로 수렴하지 않습니다.
오답을 바꾸는 검증 순서
문제의 요구를 다시 읽기
먼저 “x가 무한히 커질 때 함수값의 극한”을 구하는 문제인지 확인합니다. 그다음 분자와 분모 각각의 최고차항을 찾고, ∞/∞가 나타났다면 약분하지 말고 차수 비교를 시작해야 합니다.
교정된 풀이
학생의 판단: ∞/∞이므로 1이다.
교정된 판단: ∞/∞는 미정형이다. 예를 들어
limx→∞ (4x3+2x)/(2x3−1)
은 최고차항으로 나누면
(4+2/x2)/(2−1/x3)
가 되므로 극한은 4/2=2입니다.
그래프의 일부가 가려져도 식의 차수와 최고차항 계수를 확인하면 판단을 재구성할 수 있습니다. 부산고3수학과외에서도 이처럼 기호를 읽는 단계와 값을 계산하는 단계를 분리해 검증합니다.