흥덕구 고2수학과외







최종 검증에서 드러난 한 줄의 오류
시간 제한이 있는 첫 시도에서 학생은 다음 방정식을 전개하려 했다.
2log2(x−1) + log2(2x) = 5
그러나 복잡한 식 전체를 계산하기 전에, 지수와 로그가 연속으로 만나는 부분부터 확인해야 한다. 이 문제에서는 역관계가 두 번 나타난다.
정의역을 먼저 확인하기
log2(x−1)이 있으므로 x−1>0, 즉 x>1이어야 한다. 밑 2는 1보다 크므로 로그와 지수의 역관계를 적용할 수 있다.
- 2log2(x−1) = x−1
- log2(2x) = x
역관계가 적용되는 부분만 골라내기
전체 식을 무리하게 전개하지 않고, 역함수 관계로 바로 사라지는 부분만 바꾸면 된다.
2log2(x−1) + log2(2x) = 5
(x−1) + x = 5
2x−1 = 5
x=3
x=3은 정의역 조건 x>1을 만족하므로 해가 된다.
적용할 수 없는 항도 구분하기
역관계는 밑과 지수·로그의 위치가 정확히 맞을 때만 사용할 수 있다. 예를 들어 2log3x는 밑이 서로 다르므로 x로 바꿀 수 없다. 또한 log2(x2)를 2x로 바꾸는 것도 잘못이다.
교정된 풀이와 최종 확인
처음 풀이의 문제는 계산 능력이 아니라 식의 구조를 먼저 읽지 않은 데 있었다. 교정된 순서는 다음과 같다.
- 로그의 진수가 양수가 되는지 확인한다.
- 2log2y=y, log2(2y)=y를 적용한다.
- 남은 일차방정식을 푼다.
- 구한 값을 정의역에 대입한다.
x=3을 원래 식에 대입하면 2log22+log28=2+3=5가 되어 성립한다. 따라서 해는 x=3이다.
흥덕구과외에서 이 유형을 다룰 때도 식 전체를 전개하기보다, 먼저 지수와 로그의 역관계가 숨어 있는 위치와 정의역을 표시하는 습관이 핵심이다.