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부암동 고2수학과외

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점 하나를 바꿔도 극한까지 달라질까?

학생의 풀이 기록에는 다음 선택지가 남아 있었다.

“x=1에서 함수값을 바꾸면 주변의 함수값도 달라지므로 극한값 역시 변한다.”

이 판단은 함수값과 극한값을 같은 대상으로 본 데서 비롯된 오류다. 극한은 해당 점에 가까이 갈 때의 주변값을, 연속성은 그 극한값과 실제 함수값의 일치를 확인한다.

하나의 식에서 출발하기

함수를 다음과 같이 정의하자.

f(x) = (x² − 1)/(x − 1)  (x ≠ 1),  f(1) = a

x ≠ 1일 때 식을 인수분해하면

(x² − 1)/(x − 1) = (x − 1)(x + 1)/(x − 1) = x + 1

이다. 따라서 x가 1에 가까워질 때 함수값은 x+1에 가까워지고,

limx→1 f(x) = 2

가 된다. 이 극한값은 x=1에서 어떤 값을 새로 정했는지와 관계없이 주변 식으로 결정된다.

구멍난 그래프에 점을 채우는 조건

연속성 판정

x=1에서 연속이 되려면 다음 세 값이 일치해야 한다.

  • f(1)이 정의되어 있어야 한다.
  • limx→1 f(x)가 존재해야 한다.
  • limx→1 f(x) = f(1)이어야 한다.

이미 극한값은 2이고 f(1)=a이므로 연속 조건은 a=2이다. 그래프에서는 직선 y=x+1 위의 x=1 지점에 생긴 구멍에 점 (1, 2)를 채우는 의미다.

오답 선택지 다시 보기

예를 들어 a=5로 정하면 x=1에서 함수값만 5로 바뀐다. 그러나 x가 1이 아닌 주변에서는 여전히 f(x)=x+1이므로 극한값은 2로 그대로다. 이때 f(1)=5와 극한값 2가 다르므로 불연속이다.

반대로 a=2로 정하면 함수값과 주변 극한값이 일치하여 연속이 된다. 부암동과외에서 이 유형을 다룰 때도 ‘점의 값’과 ‘점 주변의 변화’를 분리해 기록하면 같은 오류를 줄일 수 있다.

최종 검산

확인 항목결과
주변 극한값2
새 함수값a
연속 조건a=2

따라서 정답은 a=2이며, 점 하나의 함수값은 극한값 자체를 바꾸지 않고 연속 여부만 바꿀 수 있다.

부암동 고2수학과외 학부모 후기

시험지를 파일에 넣으려고 책상 위를 정리하다가 아이가 멈춰 앉는 모습을 보게 됐어요. 이미 풀었던 문제인데 숫자 부분을 손으로 가린 뒤, 조건을 다시 읽고 같은 방식으로 풀어 보더라고요. 답을 외웠는지 확인하는 게 아니라 숫자가 달라져도 판단이 이어지는지 살피는 듯했어요. 예전에는 공부가 끝나면 풀이 흔적을 따로 남기지 않고 바로 다음 문제로 넘어갔거든요. 부암동 수학과외를 알아보던 중에도 이런 장면을 보게 될 줄은 몰랐는데, 이번에는 자기 풀이를 다시 꺼내 확인하고 있었습니다. 빈칸 문제를 풀 때도 숫자 몇 부분을 가린 채 같은 판단을 적용했고, 막힌 한 부분만 잠깐 되짚은 뒤 다른 내용까지 건드리지는 않았어요.

★★★★★학부모 후기

시험 범위가 나온 날 저녁, 아이가 틀린 문제를 처음부터 다시 풀고 있을 거라 생각했는데 의외로 계산이 어긋난 두 줄만 한참 들여다보고 있더라고요. 문제 전체나 답지를 펼쳐 놓은 게 아니라, 숫자가 달라지기 시작한 부분을 찾아 연산 과정을 따라가고 있었습니다. 부암동 수학과외 이야기를 나누던 때에도 이런 장면이 꽤 기억에 남았어요. 전에는 답이나 해설을 먼저 확인하고 자기 풀이를 다시 보는 경우가 많지 않았거든요. 그런데 그날은 틀린 문제를 통째로 붙잡기보다 계산이 처음 흔들린 지점만 골라 살피고 있더라고요. 그 뒤 다른 계산 문제를 풀 때도 결과가 이상하자 바로 그 줄부터 되짚었습니다. 그리고 나중에 다시 찾기 쉽도록 문제집에 위치를 따로 남겨 두더라고요. 답을 확인하기 전에 어느 계산에서 달라졌는지 먼저 보고 있었습니다.

★★★★★학부모 후기

부암동에서 수학 과외를 시작했을 때는 설명을 들으면 알 것 같다가도 혼자 문제를 풀면 막혀 숙제를 끝내는 데만 신경 썼습니다. 학교 행사로 공부 시간이 줄어든 날에도 선생님은 부담을 주기보다 다음 수업 전 할 일을 짧게 나눠 함께 정리해 주셨고, 복습 시간도 따로 정했습니다. 계획이 밀려도 다시 조정해 이어가면서 수학을 대하는 마음이 한결 편해졌습니다.

★★★★★학부모 후기

부암동에서 수학 과외를 시작한 뒤, 아이가 수업 후 막히던 문제도 다시 해볼 수 있었다고 말하곤 했습니다. 시험 범위를 절반쯤 공부했을 때 선생님은 중간중간 궁금한 점을 자연스럽게 물어보게 하고 혼자 이어서 풀 시간도 남겨 주셨습니다. 시험 직전에 공부량을 몰아 늘리지 않고 평소 흐름을 이어가는 모습이 보여 부모로서 반갑게 느껴졌습니다.

★★★★★학부모 후기

숙제 검사를 받을 때마다 틀린 문제부터 숨기고 싶었는데, 선생님은 맞힌 문제도 어떻게 풀었는지 편하게 설명해 보라고 하셨습니다. 부암동에서 수업을 시작한 뒤로는 풀이를 말하는 일이 덜 부담스러워졌고, 시험 전에는 새 진도보다 헷갈린 부분을 다시 보며 차분히 준비했습니다. 이제는 문제를 틀려도 오래 풀이 죽지 않고 다시 이어서 공부합니다.

★★★★★학부모 후기