전포동 고2수학과외







풀이 기록에서 드러난 미분계수 오답
전포동에서 미분계수 정의식을 공부하던 학생은 다음과 같이 적었다.
함수값의 변화량은 f(a+h)-f(a)이므로 미분계수는 h[f(a+h)-f(a)]이다.
계산 실수처럼 보이지만, 실제 원인은 h의 역할을 함수값 변화량으로 잘못 해석한 것이었다. 전포동과외 수업에서는 계산보다 먼저 각 기호가 나타내는 변화를 구분했다.
두 변화량을 분리하기
입력값의 변화량은 x가 a에서 a+h로 변할 때의 차이이므로
(a+h)-a=h
이다. 반면 함수값의 변화량은
f(a+h)-f(a)
이다. 따라서 평균변화율은
사이의 변화율 = 함수값 변화량 ÷ x의 변화량
으로 정리되어
미분계수 f′(a)=limh→0 [f(a+h)-f(a)]/h
가 된다.
정의식으로 다시 확인한 문제
함수 f(x)=x²의 x=2에서 미분계수를 정의식으로 구해 보자.
정의식에 대입하기
f(2+h)=(2+h)²=4+4h+h²이고, f(2)=4이므로
f′(2)=limh→0 [(4+4h+h²)-4]/h
=limh→0 (4h+h²)/h
=limh→0 (4+h)=4
다른 문자로 바꾸어도 같은 구조
h 대신 t를 사용하면 정의식은
f′(a)=limt→0 [f(a+t)-f(a)]/t
로 쓸 수 있다. 문자가 달라져도 분모는 입력값의 증가량이고, 분자는 함수값의 증가량이라는 관계는 변하지 않는다.
최종 검증
도함수 f′(x)=2x를 이용해도 f′(2)=4이다. 정의식으로 구한 결과와 일치하므로 계산과 해석이 모두 맞다. 미분계수 정의식에서 h는 함수값 변화량이 아니라 x의 증가량이다.