부산 경일고등학교 수학과외







로그식을 이차식으로 바꾼 뒤에도 남아 있던 검산의 빈틈
경일고등학교 학생은 로그가 여러 항에 반복되는 부등식을 보자마자 서로 같은 로그값을 화살표로 연결했다. 예를 들어 t=log₂x로 둘 수 있는 식이라면 로그 항을 모두 t로 바꾸고, 먼저 이차부등식의 해를 구한 뒤 원래 변수로 돌아가는 방식이었다. 중간 결과를 확인한 다음 다음 단계로 넘어가는 습관은 있었지만, 마지막에 무엇을 다시 대입해 보아야 하는지는 스스로 정하지 못했다.
후보를 찾은 뒤 허용 범위를 놓친 선택지
선택지를 검토하던 문제에서는 로그 치환으로 얻은 이차부등식의 해와 맞아 보이는 후보를 골랐다. 그러나 그 후보가 원래 로그식에서 실제로 허용되는 값인지 확인하지 않은 채 정답으로 확정했다. 로그의 진수는 양수여야 하고 밑도 조건을 만족해야 하므로, 치환 뒤의 값이 이차부등식을 만족한다는 사실만으로 원래 부등식의 해가 되는 것은 아니었다.
학생은 오답을 곧바로 지우지 않고, 해당 후보를 직접 대입해 반례를 만들었다. 치환 변수에서는 조건을 만족하는 것처럼 보였지만 원래 식에서는 로그의 진수가 허용 범위를 벗어나거나 부등식의 조건과 맞지 않는 값이 나타났다. 이 과정을 통해 검산 대상은 계산 결과 전체가 아니라, 먼저 치환의 정의와 원래 식의 허용 조건이라는 점을 확인했다.
로그 치환으로 얻은 해는 원래 로그식의 정의역 조건까지 통과해야 최종 해가 된다.
새 문항에서 학생이 정한 세 단계
이후에는 정답 후보를 미리 제시하지 않은 새 문제를 풀었다. 학생은 먼저 로그가 정의되는 조건을 적고, 같은 로그값을 하나의 문자로 치환한 뒤 이차부등식을 해결했다. 마지막에는 치환을 되돌린 값이 처음 정한 범위에 들어가는지 확인하는 순서를 직접 정했다. 단순히 계산을 반복한 것이 아니라, 계산 전 조건 확인과 계산 후 원래 식에 대한 검산을 분리해 수행한 것이다.
최종 확인에서는 교사가 정답을 알려 주기 전에 학생이 오답이 시작된 줄을 짚었다. 그는 이차부등식 계산이 아니라, 후보를 고른 뒤 로그의 정의역과 원래 조건을 대입해 보지 않은 순간부터 오류가 생겼다고 설명했다. 이를 통해 로그 치환 자체뿐 아니라 치환 전후의 조건을 연결해 판단하는 과정을 독립적으로 점검할 수 있었다.