x를 넣으면 다가가는 값이 하나로 정해지는 새로운 대응 만들기
미적분 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
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: y=x² (비교용: y=|x| 의 x=0)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①y=x²에서 x=1을 고정하고 h에 1을 넣어 {f(1+h)−f(1)}÷h 를 계산해 [칸 A]에 적으세요.
- ②같은 자리에서 h에 0.1, 다음 0.01을 넣어 두 번 더 계산해 [칸 A]에 이어 적으세요.
- ③x=3에서도 h에 1, 0.1, 0.01을 넣어 세 번 계산해 [칸 B]에 이어 적으세요.
- ④[칸 A]의 세 수가 가까워지는 하나의 수와 [칸 B]가 가까워지는 하나의 수를 [칸 C]에 적으세요.
- ⑤x=2에서도 똑같이 세 번 계산해, 가까워지는 하나의 수를 [칸 C]에 이어 적으세요.
- ⑥[칸 C]의 세 수를 각각의 x(1, 3, 2)와 나란히 놓고 x와 그 수 사이 규칙을 [칸 D]에 한 줄로 적으세요.
- ⑦y=|x|로 바꿔 x=0에서 h에 0.1과 −0.1을 넣어 계산하고 두 수가 하나로 모이는지 [칸 E]에 ◯/✗로 적으세요.
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]를 보면 x=1에서 2, x=3에서 6, x=2에서 4가 나왔습니다. x를 하나 정하면 다가간 수도 하나로 정해지나요? 이 대응을 x를 입력하면 값이 하나 나오는 새로운 하나로 볼 수 있는지 여러분의 말로 설명하세요. (15점)
✎ x를 넣으면 ___가 하나 나오므로 …
(2)[칸 D]에 적은 규칙(x → ?)은 x=1, 3, 2에서만 맞는 우연일까요, 다른 x에서도 성립하는 규칙일까요? x를 하나 더 골라 직접 계산해 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. x=___로 계산하니 다가간 수는 ___여서 …
(3)y=x²에서는 x=0에서도 다가간 수가 하나로 정해졌는데, [칸 E]의 y=|x|는 x=0에서 무엇이 달랐나요? 무엇 때문에 그런 차이가 생겼는지 쓰세요. (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 것(한 자리에서 다가간 값 / x마다 정해지는 새로운 대응 / 하나로 모이지 않는 경우)에 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 각 자리에서 h를 줄이며 값을 정확히 계산하고, 다가간 하나의 수와 규칙을 빠짐없이 적음 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 입력과 출력의 대응을 자기 말로 설명하고, 다른 x를 직접 골라 규칙을 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
x를 넣으면 다가가는 값이 하나로 정해지는 새로운 대응 만들기 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.함수 f(x)=x² 에 대하여 도함수의 정의 f'(x)=lim(h→0) {f(x+h)−f(x)}/h 를 이용하여 f'(x)를 구하시오.
2.함수 f(x)=x²−3x 의 도함수 f'(x)를 정의를 이용하여 구하시오.
3.함수 f(x)=x³ 의 도함수를 정의를 이용해 구하고, x=2에서의 미분계수 f'(2)를 구하시오.
4.미분계수 f'(a)와 도함수 f'(x)의 관계를 설명하고, f(x)=x² 일 때 f'(3)을 도함수 식에 대입하여 구하시오.
5.함수 f(x)=|x| 는 x=0에서 미분가능하지 않다. 그 이유를 도함수의 정의(극한)를 이용하여 설명하시오.
정답
1. f'(x)=2x (∵ {(x+h)²−x²}/h = 2x+h → 2x)
2. f'(x)=2x−3 (∵ {(x+h)²−3(x+h) − (x²−3x)}/h = 2x+h−3 → 2x−3)
3. f'(x)=3x², f'(2)=12 (∵ {(x+h)³−x³}/h = 3x²+3xh+h² → 3x²)
4. f'(a)는 도함수 f'(x)에 x=a를 대입한 값. f'(x)=2x → f'(3)=6
5. h→0+ 이면 |h|/h=1, h→0− 이면 −1 로 좌우 극한이 달라 lim(h→0){f(0+h)−f(0)}/h 가 존재하지 않으므로 x=0에서 미분계수가 정의되지 않는다.