완산구 전주고등학교 수학과외







축까지의 거리가 바뀌는 경계값을 놓친 선택지
완산구에서 수학 과외를 받던 학생은 전주고등학교 문제의 선택지를 검토하며, 한 점에서 좌표축까지의 거리 중 어느 값이 최소가 되는지를 비교하고 있었다. 문제의 핵심은 계산 자체보다 특정 값의 경계에서 결론이 달라지는지 판정하는 일이었다.
같은 후보처럼 보였지만 경계에서 달라진 결과
학생은 점 \(P=(a,b)\)에서 \(x\)축까지의 거리가 \(|b|\), \(y\)축까지의 거리가 \(|a|\)라는 점을 여백에 적어 두었다. 따라서 두 거리의 최소값은 \(\min(|a|,|b|)\)로 판단해야 했다. 처음에는 문제에 제시된 조건을 대입해 한 선택지가 이 기준에 맞는다고 보고 정답으로 확정했다.
하지만 선택지의 조건이 바뀌는 경계가 \(|a|=|b|\)인지를 따로 확인하지 않았다. 예를 들어 \(P=(2,2)\)에서는 두 축까지의 거리가 모두 2이지만, \(P=(1,3)\)에서는 \(y\)축까지의 거리 1이 최소가 된다. 후보 식이 일반적인 경우에는 맞아 보여도 경계값이나 그 주변에서 항상 성립하는지는 별도로 검토해야 했다.
좌표축까지의 최소거리는 점의 두 좌표 절댓값 중 작은 값이며, 두 값이 같아지는 지점이 판단 기준이 바뀌는 경계다.
반례를 찾는 방식으로 판단 기준을 고정하다
교정할 때는 선택지의 결론을 바로 받아들이지 않고, 먼저 \(|a|\)와 \(|b|\)를 비교하도록 풀이 순서를 바꾸었다. 그다음 경계인 \(|a|=|b|\)를 넣고, 경계의 양쪽에서 각각 \( |a|<|b| \), \( |a|>|b| \)인 값을 대입했다. 이 과정에서 한 점만 확인하는 대신 결론을 뒤집을 수 있는 반례가 있는지 찾게 했다.
이후 학생에게 ‘좌표축에 가까운 정도를 좌표의 절댓값으로 바꾸어 비교한다’는 내용을 식을 외우지 않고 다른 표현으로 설명하게 했다. 학생은 점의 가로좌표와 세로좌표 중 절댓값이 작은 쪽의 축이 더 가깝고, 두 절댓값이 같으면 최소거리가 같다고 정리했다.
표현을 바꾼 새 관계식에 직접 적용
다음에는 앞서 사용한 식을 그대로 복사하지 않고, 조건 하나만 유지한 새 문항을 제시했다. 점 \(Q=(u,v)\)가 주어졌을 때 \(x\)축과 \(y\)축 중 어느 쪽에 더 가까운지 판단하도록 하자 학생은 먼저 \( |v| \)와 \( |u| \)를 각각 대응시켰다. 이어 \( |u|=|v| \)인 경우에는 어느 한 축만 선택할 수 없다고 구분하고, \( |u|<|v| \)일 때는 \(y\)축이 더 가깝다는 관계식을 직접 만들었다.
마지막에는 결론이 허용되는지를 원래 조건으로 되짚었다. 좌표가 음수인 경우에도 거리 자체는 음수가 될 수 없으므로 절댓값을 사용해야 한다는 점과, 경계에서는 두 축까지의 거리가 같다는 점을 함께 확인했다. 학생은 선택지의 표현만 보고 확정하지 않고, 원조건과 반례를 통해 결론의 범위를 판정했다.