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사하구 동아고등학교 수학과외

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로그 두 항을 묶기 전, 같은 밑부터 확인한 풀이

신평현대아파트 인근에서 동아고등학교 수학 과외를 받던 학생은 로그 방정식을 보면 곧바로 수치를 대입하기보다 식의 구조를 먼저 표시하는 연습을 했다. 특히 log2(x−1)+log2(x+1)=3을 보고 로그의 합을 하나로 정리해야 계산이 짧아진다는 점에 주목했다.

학생은 두 로그의 밑과 진수에 밑줄을 그으며 필요한 정보를 구분했지만, 처음에는 로그를 묶을 대상을 정확히 고르지 못했다. 로그의 합이면 언제나 하나의 로그로 바꿀 수 있다고 생각해, 밑이 같다는 조건과 진수가 양수여야 한다는 조건을 말할 때 표현이 흐려졌다.

곱셈 공식보다 먼저 점검한 두 가지 조건

풀이를 다시 적을 때는 다음 조건을 먼저 확인했다.

  • 두 로그의 밑이 같아야 한다.
  • 각 진수는 양수여야 한다.

따라서 위 식에서는 x−1>0, x+1>0이므로 x>1이다. 이 범위를 확보한 뒤에야

log2(x−1)+log2(x+1)=log2((x−1)(x+1))

으로 바꿀 수 있다. 그러면 log2(x2−1)=3에서 x2−1=8, x2=9를 얻고, 정의역 조건에 맞는 x=3만 남는다.

로그의 합을 하나로 묶는 것은 밑이 같고 각 진수가 양수일 때만 성립한다.

로그를 합치지 않고 같은 답을 확인한 과정

처음 사용한 변형에만 의존하지 않도록, 학생은 구한 x=3을 원래 식에 직접 대입했다. 양변의 로그 진수는 각각 2와 4가 되어 log22+log24=1+2=3을 만족했다. 식을 하나의 로그로 만드는 과정을 거치지 않고도 원식이 성립함을 확인하면서, 답을 얻는 과정과 답이 실제 조건을 만족하는지는 별도로 점검해야 한다는 점을 확인했다.

표현을 바꾼 식에서 조건을 다시 세운 장면

이후에는 앞의 식을 그대로 복사하지 않고, log3(x−2)+log3(x+1)=2를 새로 풀었다. 밑이 같다는 조건은 유지하되 진수를 바꾸었고, x−2>0과 x+1>0에서 x>2를 먼저 정리했다. 로그의 합을 log3((x−2)(x+1))으로 바꾼 뒤 곱이 9가 되도록 식을 세워 답을 구했다.

마지막에는 “같은 밑의 로그끼리만 합칠 수 있고, 진수는 모두 양수여야 한다”고 자신의 표현으로 설명하게 했다. 이어 밑이 다른 로그의 합은 같은 방식으로 묶을 수 없다는 반례까지 들어, 공식 암기가 아니라 성립 조건에 따라 적용 여부를 판단하는지 확인했다.

사하구 수학과외 학부모 후기

프린트를 챙기려던 저녁, 공부는 끝난 줄 알았는데 아이가 맞힌 문제를 다시 펼쳐 보더라고요. 답이 맞았는지만 확인하는 게 아니라, 같은 문제를 더 짧게 풀 수 있는지 자기 풀이와 다른 방법을 나란히 살펴보고 있었습니다. 예전에는 확인할 게 보여도 그날 바로 손대지 않고 넘어가는 일이 많았거든요. 사하구 수학과외 이야기를 나누던 중에도 이런 장면이 떠올랐어요. 수학 발표를 준비할 때는 맞은 문제를 그냥 지나치지 않고 풀이를 하나 더 비교했고, 확인한 부분과 아직 살펴볼 부분을 구분해서 표시해 두었습니다. 예전처럼 답만 맞으면 끝내는 모습과는 달리, 풀이 과정의 길이까지 들여다본 점이 눈에 띄었어요.

★★★★☆학부모 후기

금요일 밤에 공부를 마친 아이 책상을 정리하다가 적분 문제를 다시 보게 됐어요. 그래프 한쪽에 교점이랑 적분 구간의 양 끝만 따로 표시돼 있더라고요. 식 전체를 다시 적은 게 아니라, 어디를 기준으로 봐야 하는지 좁혀 놓은 모습이 눈에 띄었습니다. 예예전에는 다시 확인할 자료를 골라 놓고도 범위가 꽤 넓었거든요. 그런데 이번에는 그래프에서 교점과 구간 경계를 먼저 짚은 다음 그에 맞춰 식을 세워 두었어요. 사하구 수학과외라는 말을 듣고 자료를 살펴보던 때와는 별개로, 집에서 이런 흔적을 직접 보니 달라진 부분이 더 잘 보였습니다. 새 계산 파일을 재생했을 때도 같은 부분이 눈에 띄었어요. 교점과 적분구간 경계를 그래프 위에 표시해 두었는데, 다시 볼 자료를 따로 옮겨 놓지 않고 원래 있던 자리에 그대로 두었더라고요.

★★★★★학부모 후기

처음에는 틀린 문제를 다시 보는 것 자체가 부담스러웠는데, 사하구에서 수업을 시작한 뒤 선생님이 맞힌 문제도 풀이를 짧게 설명해 보라고 하셔서 조금씩 마음이 편해졌습니다. 답을 바로 알려주시기보다 제가 이어서 생각할 시간을 주셔서, 시험 계획을 세울 때도 틀린 이유를 먼저 떠올리고 풀이를 다시 확인하는 습관이 생겼습니다.

★★★★★학부모 후기

학교 과제와 과외 숙제가 겹친 주간에도 아이가 사하구 수업에 가기 전부터 답을 몇 번씩 확인하며 불안해하던 모습이 기억납니다. 선생님께서는 아이의 집중 상태를 살피며 할 수 있는 문제부터 편하게 시작하고, 설명 속도보다 이해했는지를 먼저 확인해 주셨습니다. 요즘은 답이 틀려도 바로 포기하지 않고 한 번 더 생각해 보는 등 공부를 대하는 태도가 한결 부드러워졌습니다.

★★★★★학부모 후기

사하구에서 수학 과외를 시작한 뒤, 틀린 문제를 다시 보기 싫어하던 아이가 시험이 끝난 주말에도 풀이를 펼쳐 질문할 부분을 표시해 두었습니다. 선생님은 답이 틀렸다고 처음부터 다시 풀게 하기보다 어디서 생각이 어긋났는지 함께 찾아주시고, 이해했는지 확인하며 천천히 설명해 주셨습니다. 숙제를 미루는 일도 줄었고 수업에서 배운 내용을 부모에게 먼저 이야기하는 날이 생겨, 공부를 조금 편하게 받아들이는 듯했습니다.

★★★★★학부모 후기