부산남구 성지고등학교 수학과외







부산 남구에서 성지고등학교 수학 문제를 함께 살피던 중, 진수의 비를 이용해 두 로그의 차를 하나의 로그로 바꾸는 문항에서 오답의 출발점을 거꾸로 추적했다. 학생은 틀린 선택지의 계산 줄을 따라가며 식이 어긋난 지점을 찾았지만, 계산 결과를 얻은 뒤 무엇을 검산해야 하는지는 스스로 정하지 못했다.
비로 묶은 뒤에도 남아 있는 조건
문제의 핵심 식은 같은 밑을 가진 로그의 차를 비로 정리하는 것이었다. 예를 들어
\(\log_2 12-\log_2 3=\log_2\left(\frac{12}{3}\right)=\log_2 4\)
처럼 두 진수를 나누어 하나의 로그로 만들 수 있다. 학생은 틀린 선택지의 계산을 역순으로 확인하면서 나눗셈 자체는 제대로 수행했지만, 마지막 결과가 원래 로그식과 같은 의미를 가지려면 두 진수 \(12\), \(3\)이 모두 양수여야 한다는 점을 따로 확인하지 않았다. 특히 계산된 비만 보고 허용 여부를 판단하려 했던 것이 문제였다.
허용되지 않는 값을 반례로 확인한 장면
교정에서는 오답을 단순히 지우지 않고, 조건을 무시했을 때 생기는 반례를 직접 만들었다. \(\log_2(-6)-\log_2(-3)\)을 비의 공식에 넣으면 \(\log_2 2\)처럼 보이지만, 처음의 두 로그는 음의 진수를 가지므로 실수 범위에서 애초에 정의되지 않는다. 따라서 비가 계산된다는 사실만으로 식 전체가 성립한다고 볼 수 없다.
두 로그의 차를 비로 바꾼 뒤에는 비의 값뿐 아니라 원래 각 로그의 진수가 양수인지 확인해야 한다.
이후 학생은 계산 순서를 ‘각 진수의 허용 여부 확인 → 진수의 비 계산 → 하나의 로그로 정리 → 원래 식과 조건 검산’으로 직접 적었다.
정답 후보를 없앤 뒤 스스로 만든 풀이
새 문항에서는 선택지를 가리지 않은 상태에서 \(\log_3 45-\log_3 5\)를 정리했다. 먼저 \(45>0\), \(5>0\)을 확인하고, 진수의 비를 \(45/5=9\)로 계산한 뒤 \(\log_3 9\)를 답으로 제시했다. 마지막에는 \(3^2=9\)이므로 값이 \(2\)라는 다른 계산 경로까지 대조했다.
최종 확인에서는 중간값인 \(45/5\)가 두 로그를 하나로 묶어 주는 역할을 한다고 설명하면서, 그 값만 맞추는 것이 아니라 원래 진수의 정의 조건까지 충족해야 한다고 정리했다.
학교 진도와 연결해 살펴볼 학습 범위
현재 수강 과목, 교과서와 학교 자료, 실제 시험 범위를 확인해 필요한 내용을 정합니다. 아래 예시는 특정 학교의 출제 경향이나 실제 학생의 수업 사례를 뜻하지 않습니다.
고등 수학
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