같은 덩어리를 여러 번 곱한 식이 규칙상자를 지날 때의 규칙

미적분 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 먼저 규칙상자 ★를 소개합니다 — 식의 각 항 a·xᵏ(k는 1 이상)은 a·k·xᵏ⁻¹으로, 숫자만 있는 항은 0으로 바꾼 뒤 모두 더합니다. 예: x⁴+2x²+1 → 4x³+4x. 지시를 따라 손으로 해 본 뒤, 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: f = x²+1 (비교용: ★를 겉만 처리하고 f의 ★를 빠뜨린 계산)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. f = x²+1 을 두 번 곱한 식 g = (x²+1)² 을 전개해 [칸 A]에 적으세요.
  2. [칸 A]의 g를 규칙상자 ★에 넣어 나온 식을 [칸 B]에 적으세요.
  3. f = x²+1 을 규칙상자 ★에 넣은 결과를 [칸 C]에 적으세요.
  4. 2 × (x²+1) × [칸 C] 를 전개해 [칸 D]에 적고, [칸 B]와 같으면 ◯표 하세요.
  5. 세 번 곱한 h = (x²+1)³ 을 ★에 넣은 식과 3 × (x²+1)² × [칸 C] 를 구해 [칸 E]에서 비교하세요.
  6. [칸 B]를 만들 때 [칸 C]를 빼고 2 × (x²+1) 만 적으면 [칸 B]와 같아지는지 확인해 다른 점을 적으세요.
칸 A — g = (x²+1)² 을 전개한 식
칸 B — 칸 A를 ★에 넣은 식
칸 C — x²+1 을 ★에 넣은 식
칸 D — 2 × (x²+1) × [칸 C] 를 전개한 식
칸 E — 세 번 곱한 경우 두 식의 비교
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 B]와 [칸 D]는 같았나요? g를 ★에 넣은 결과가 왜 [칸 C]를 곱한 꼴로 나왔는지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ [칸 B]는 겉의 덩어리를 처리한 몫에 다시 ___를 곱한 꼴이었다. 왜냐하면 …

(2)세 번 곱한 경우에도 두 식이 같았나요? 이것은 f = x²+1 이라서 생긴 우연일까요, 어떤 f로도 생기는 규칙일까요? 다른 f를 직접 하나 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 f = ___ 로 해 보니 …

(3)마지막 단계에서 [칸 C]를 빼고 계산하면 [칸 B]와 달라졌나요? 무엇 때문에 그 차이가 생겼다고 생각하는지 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 ★상자가 한 일과, 같은 덩어리를 n번 곱한 식을 ★에 넣었을 때 나온 규칙을 각각 한 문장으로 정리하고, 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어로 이름을 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)각 식을 정확히 전개하고 ★ 규칙을 빠짐없이 적용해, 비교·◯표 지시를 정확히 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)두 식이 같아진 까닭을 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 다른 f를 직접 골라 우연/규칙을 검증함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

같은 덩어리를 여러 번 곱한 식이 규칙상자를 지날 때의 규칙 · 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.함수 y = (2x+1)³ 의 도함수 y′ 을 구하시오.
2.함수 y = (x²−3x)⁴ 의 도함수 y′ 을 구하시오.
3.함수 y = (x²+1)⁵ 의 x = 1 에서의 미분계수 y′(1) 을 구하시오.
4.함수 y = (3x−2)² 의 도함수 y′ 을 구하시오.
5.함수 f(x) = (x³+1)² 에 대하여 f′(x) 를 구하고, f′(1) 의 값을 구하시오.
정답
1. y′ = 3(2x+1)²·2 = 6(2x+1)² 2. y′ = 4(x²−3x)³(2x−3) 3. y′ = 5(x²+1)⁴·2x, y′(1) = 5·16·2 = 160 4. y′ = 2(3x−2)·3 = 6(3x−2) = 18x−12 5. f′(x) = 2(x³+1)·3x² = 6x²(x³+1), f′(1) = 12
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