후평동 고2수학과외







한 식에서 시작한 넓이 검토
두 곡선의 차를 정리하면
x²-(2x+3)=(x-1)²-4
가 된다. 여기서 대칭축은 x=1이지 원점이 아니다. 이 사실을 확인하지 않고 적분값을 단순히 두 배로 만드는 것은 위험하다.
교점과 아래쪽 함수 확인
두 곡선 y=x², y=2x+3의 교점은
x²=2x+3 → (x-3)(x+1)=0
이므로 x=-1, 3이다. 차이가 x=1에서 부호를 바꾸므로 구간을 x=1에서 나누어야 한다.
- -1≤x≤1: 아래쪽 함수는 y=x²
- 1≤x≤3: 아래쪽 함수는 y=2x+3
학생 풀이 기록과 재검증
학생은 두 곡선 사이 넓이를 한쪽 적분의 두 배로 계산했지만, 적분 구간을 원점 기준으로 잡았다. 대칭축이 x=1인 상황에서 원점 기준의 좌우 영역이 같다고 볼 근거는 없다.
정확한 넓이 계산
따라서 넓이 A는
A=∫-11{(2x+3)-x²}dx +∫13{x²-(2x+3)}dx
이다. 두 부분은 x=1을 기준으로 서로 같으므로, 한쪽을 이용하려면 반드시 대칭축에서 구간을 나누어야 한다.
오른쪽 절반만 계산하면
A=2∫13{x²-2x-3}dx =2∫13(x-3)(x+1)dx =16
결과적으로 두 곡선 사이의 넓이는 16이다.
판단 기준의 변화
두 배 성질은 대칭축이 원점인지가 아니라, 실제 적분 구간과 함수 차가 그 축을 기준으로 대칭인지 확인한 뒤 사용해야 한다. 후평동과외에서 같은 유형을 다룰 때도 교점, 대칭축, 구간별 아래쪽 함수를 차례로 점검하면 계산 실수를 줄일 수 있다.