대구남산동 경북여자고등학교 수학과외







약분한 뒤에도 사라지지 않는 정의역 조건
대구남산동에서 수학 과외를 하던 중, 학생은 서로 다른 유리식의 결론이 같은지 판단하는 문제를 풀었다. 처음에는 계산 옆에 ‘분모가 0이 되는 값은 제외’라고 적으며 조건을 챙겼지만, 그 값을 다음 풀이의 근거로 사용할 때는 무엇을 제외해야 하는지 흔들렸다.
약분 후 빠뜨린 x=2
학생은 (x²-4)/(x-2)를 인수분해해 (x-2)(x+2)/(x-2)로 바꾼 뒤 x+2라고 정리했다. 그러나 원래 식의 분모는 x-2이므로 x=2에서는 식이 정의되지 않는다. 약분한 결과만 보면 모든 실수에서 x+2가 가능해 보여, 두 표현의 결론이 완전히 같다고 판단한 것이 오류였다.
학생이 표시한 제외 값은 있었지만, 계산 결과에 붙은 조건과 다음 단계의 식을 연결하지 못한 상태였다. 그래서 같은 식을 다시 변형하는 대신, 분모만 따로 확인하는 검산을 실시했다. 원래 식의 분모에 x=2를 대입해 0이 되는지 먼저 판정하고, 그 뒤 약분 결과를 비교하게 했다. 이 경로를 거치자 두 식은 x≠2에서만 같은 값을 갖는다는 점이 분명해졌다.
약분으로 식의 모양은 간단해져도, 원래 분모를 0으로 만드는 값까지 허용되는 것은 아니다.
표현을 바꾼 새 관계식에서 조건 세우기
이후에는 앞의 식을 그대로 복사하지 않고, 학생이 직접 (x²-9)/(x-3)와 x+3의 관계를 작성했다. 분자를 (x-3)(x+3)으로 바꾼 뒤 두 표현이 x≠3에서 같다고 정리했다. 조건 하나는 유지하되 식의 숫자와 형태를 바꾸었는데도, 먼저 원래 분모가 0이 되는 값을 찾고 나서 결과를 비교하는 순서를 스스로 적용했다.
같아 보이지만 조건이 없는 경우 구별하기
마지막에는 x+3처럼 애초에 분모가 없는 식과 (x²-9)/(x-3)를 비교하게 했다. 학생은 두 식의 계산 결과가 같다는 사실만 말하지 않고, 첫 번째 식에는 x=3을 제외할 이유가 없으며 두 번째 식에는 있다는 차이를 짚었다. 이어 원래 분모에 대입하는 방식으로 적용되지 않는 제외 조건을 가려내며, 식의 값뿐 아니라 정의역까지 확인해야 결론이 완성된다는 것을 검증했다.