제곱은 음수가 될 수 없다는 사실로 늘 성립하는 부등식 만들기

공통수학2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: a²+b²과 2ab (비교용: a+b와 2√(ab) (a, b는 양수))

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 두 수 a, b에 여러 값을 넣어 a²+b²과 2ab 중 어느 쪽이 큰지 [칸 A]에 세 번 적어 보세요.
  2. a²+b²에서 2ab를 뺀 식을 정리하면 무엇의 제곱이 되는지 [칸 B]에 적어 보세요.
  3. 그 제곱이 음수가 될 수 없으므로 a²+b²과 2ab 사이에 늘 성립하는 부등호를 [칸 B] 옆에 적어 보세요.
  4. a²+b²+c²에서 ab+bc+ca를 빼서 정리하고, 제곱들의 합으로 나타나는지 [칸 C]에 적어 보세요.
  5. a, b가 모두 양수일 때 a+b와 2√(ab)에 값을 넣어 어느 쪽이 큰지 [칸 D]에 적어 보세요.
  6. ⑤에서 a와 b가 서로 같아지면 두 값이 어떻게 되는지 [칸 D] 옆에 적어 보세요.
칸 A — a²+b²과 2ab 비교
칸 B — 뺀 식 = 무엇의 제곱
칸 C — 세 수의 경우 제곱들의 합
칸 D — 양수 a+b와 2√(ab)
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)a²+b²에서 2ab를 뺀 것이 (a-b)²이 되어 늘 0 이상이었습니다. 이것이 몇 번 넣어 본 우연일까요, 모든 a, b에서 그런 규칙일까요? 판단하고 다른 값으로 직접 확인한 결과와 함께 까닭을 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 넣어 본 a, b는 ___이고 …

(2)a²+b²과 2ab의 관계는 어떤 수에서도 성립했는데, a+b와 2√(ab)의 관계는 어떤 성질이 필요했나요? 무엇 때문에 이런 차이가 생기는지 여러분의 생각을 쓰세요. (15점)

(3)a²+b²+c²에서 ab+bc+ca를 뺀 것도 제곱들의 합으로 쓸 수 있었나요? 그렇다면 이 부등식도 늘 성립한다고 할 수 있는 까닭은 무엇인가요? (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)두 값을 바르게 비교하고 뺀 식을 제곱 꼴로 정리해 늘 성립하는 부등호를 정확히 세움상 · 중 · 하
해석 (40점)제곱이 음수가 될 수 없다는 까닭을 근거로 부등식이 늘 성립함을 자기 말로 설명함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고 자신의 경험에 알맞은 이름을 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

제곱은 음수가 될 수 없다는 사실로 늘 성립하는 부등식 만들기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.모든 실수 a, b에 대하여 a²+b²≥2ab가 성립함을 보이시오.
2.a>0, b>0일 때 a+b≥2√(ab)가 성립함을 보이고 등호가 성립할 조건을 쓰시오.
3.모든 실수 a, b, c에 대하여 a²+b²+c²≥ab+bc+ca가 성립함을 보이시오.
4.a>0, b>0일 때 (a+b)(1/a+1/b)≥4가 성립함을 보이시오.
5.a>0일 때 a+9/a의 최솟값을 구하시오.
정답
1. a²+b²-2ab=(a-b)²≥0 → a²+b²≥2ab (등호 a=b) 2. a+b-2√(ab)=(√a-√b)²≥0 → a+b≥2√(ab), 등호는 a=b일 때 3. 2(a²+b²+c²)-2(ab+bc+ca)=(a-b)²+(b-c)²+(c-a)²≥0 → 성립 4. 전개하면 2+a/b+b/a≥2+2=4 (a/b+b/a≥2이므로) 5. a+9/a≥2√9=6, 최솟값 6 (a=3)
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